一种改进的PU2RC多模传输方法

在有限反馈的下行多用户多入多出(Multiuser multiple-input multiple-output,MU-MIMO)系统中,系统的和容量随着信噪比的升高而干扰受限。本文针对这个问题提出了一种改进的每用户归一化波束成形与速率控制(Per-user unitary beamforming and rate control,PU2RC)多模传输方案,通过增加信道量化质量指示的反馈,为基站进行用户选择提供了更有效的信息以实现多模传输。仿真结果表明,在实际系统中激活用户数比较少时,该方案能够通过动态改变同时服务的用户数,从而最大化系统的和容量。在同等反馈量的情况下,与传统的PU2RC相比,提高了系统的和容量,为下行MU-MIMO系统的应用提供了更好的参考。     

多用户MIMO系统低复杂度收发联合波束成形方案

基于多用户多输入多输出(MIMO)有限反馈系统提出了一种收发联合波束成形方法。该方法在发送端采用每个用户酉速率控制(PU2RC)波束成形技术,在接收端采用基于信干噪比(SINR)最大化的天线合并算法。天线合并算法利用用户SINR的广义Rayleigh熵特性寻找最佳的天线合并矢量。仿真结果表明,该方法能充分利用信道信息,不仅改善了传统PU2RC系统的和速率性能,相对于已有的迫零(ZF)联合波束成形方法,对信道状态信息的量化误差的敏感性更低,用户选择算法的复杂度更低,且低速率反馈条件下和速率性能更优。     

基于PU2RC的下行多用户MIMO系统多模发送方案

针对有限反馈下行多用户多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）系统,提出了一种基于每用户正交码率控制（per user unitary rate control, PU2RC）的多模发送方案。该方案通过最大化系统的遍历和速率来自适应地选取发送模式,即系统同时传输的并行数据流数目。由于直接计算系统的遍历和速率比较困难,论文推导出它的一个上界,并以最大化该上界来简化发送模式的选取。仿真结果表明,所提方案的遍历和速率性能优于传统PU2RC方案,特别当系统中用户数不大或者信噪比较高时,性能有明显的改善。     

基于二级码本的迫零波束成型自适应预编码方案

为了克服基于有限反馈的多用户多输入多输出(MIMO)系统中迫零波束成型(ZFBF)预编码方案反馈量小时性能较差的缺陷,提出一种基于二级码本的ZFBF自适应预编码方案。该方案的码本设计结合了酉矩阵和随机矢量码本,首先在一级码本中搜索最佳的波束成形矢量; 然后在扰动范围内计算最佳波束成形矢量对应的信干噪比(SINR),将其与系统设定的SINR门限值进行比较来决定用户的反馈信息; 最后基站根据用户的反馈信息自适应地改变码本,对用户进行ZFBF预编码。从而简化了用户端的码本搜索过程,并且在用户数较多的情况下用较少的反馈比特数达到较好的性能。仿真结果表明,该方案能够显著降低每用户的平均反馈比特数,以较低的反馈速率获得较好的和容量性能。     

MU-MIMO系统中利用信道信息预测值的反馈机制

提出了一种多用户MIMO下行链路中基于收发双方共同预测信道的信道信息反馈机制。在实际传输时,基站和用户双方采用相同的算法预测信道,用户将信道预测值和真实值之差,通过离线设计好的LBG码本进行量化,将码本序号反馈给基站。该方案中,利用实测的大样本信道采样值,以均值意义下的预测误差最小化为目标,采用LBG算法设计了量化码本。基站根据用户反馈的码本序号和自己实时的信道预测值,重建出接近真实信道的估计值,并利用该估计值对传输数据做预编码。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

多用户系统中基于双码本的有限反馈预编码

针对多用户MIMO-OFDM下行链路由有限反馈导致的性能缺失,提出了一种基于双码本的有限反馈预编码方案。该方案在接收端依据部分子载波信道信息并采用期望用户最大信干比准则,从预置码本中选取主码字及扰动码字反馈给发送端,在发送端根据子载波簇的相关性重构各子载波预编码矩阵,然后利用矩阵线性变换特性对主码字进行线性变换扰动以达到容量最优,从而补偿由于有限反馈导致的性能缺失。仿真结果表明,所提出的方法在保证反馈链路开销与系统误码性能的情况下,有效地改善了系统吞吐量。     

多用户MIMO系统的一种低复杂度用户选择算法

联合块对角化和几何均值分解（BD-GMD）是一种用于下行多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的预编码方案。在信噪比（SNR）较高的情况下,此方案在信道吞吐量和误符号率（SER）两方面都是渐进最优的。但是,在BD-GMD方案中,发射和接收天线的数量限制了能同时通信的用户数。在一个拥有大量用户的下行MU-MIMO系统中,为了使得系统总的吞吐量最大,基站必须从大量的用户中选出一个用户子集,同时对他们进行服务。采用穷尽搜索算法能得到最优的用户子集,但这种方法所需要的计算量太大。因此,我们提出一种次最优但是计算复杂度较低的用户选择算法,用于采用BD-GMD方案的下行MU-MIMO系统。此算法具有随用户数变化的线性复杂度,另外,仿真结果显示,其总的吞吐量大致能达到采用穷尽搜索算法所获得的系统总吞吐量的95％。     

大规模MIMO系统中基于3D码本的多用户预编码方案

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统存在的共信道干扰问题,提出一种基于3D码本的多用户预编码方案。以均匀平面阵列天线为基础,利用垂直下倾角的分布特点设计垂直码本,并将现有的离散傅里叶变换码本作为水平码本,基于Kronecker积运算重新构造3D码本。结合码字选择和用户调度策略,最小化大规模MIMO系统中多用户的干扰。仿真结果表明,与基于3D离散傅里叶变换码本的预编码方案相比,该方案能准确区分用户在垂直维信道信息上的差异,有效抑制多用户干扰,提升系统速率。     

频率选择性信道下行多用户MIMO系统预处理

提出了一种适用于频率选择性衰落信道，新的下行多用户MIMO系统预处理传输方案．通过基站端良好“基于子载波信道的预处理矢量设计，将下行多用户MIMO系统转换为并行独立的单用户MIMO系统，确保每终端用户同频干扰的良好去除。同时基于简单的线性解码，每终端用户获得最大解码符号信噪比，即最小该用户发射符号误码率．     

大规模MIMO系统的信道估计研究

对于在实际Massive MIMO环境中信道状态信息(CSI)的获取,传统的做法是在TDD系统环境下基于上下行信道互易性来获取下行信道信息,但是随着小区数和用户数的增加,导频污染已经成为其发展的瓶颈;在FDD系统环境下,用户的反馈量和码本长度将随着基站天线数的增加而极大地增加。针对这种情况,提出在FDD模式下结合3D_MIMO的基站节点(e NB)天线的配置模型,将水平域和竖直域的信道信息用码本分别由用户(UE)反馈给基站,减少反馈信息量,并做到与现有码本的良好兼容。试验结果表明FDD环境结合3D_MIMO的模式,虽然吞吐量逊于TDD环境下的信道互易性,但是在系统稳定性以及小区边缘用户体验上的表现更加优异。