下行MIMO通信系统的多用户分集研究

该文研究了下行多用户MIMO通信系统中多用户分集问题,并且提出了两种基于最大系统容量准则的多用户分组调度算法。提出了一种基于相关用户的信道向量间内积的价值因子。通过使用该价值因子作为信道容量的评价标准,有效地降低了分组调度过程的复杂度。仿真结果显示该文提出的多用户调度算法可以明显提高系统容量;且随着系统中激活用户数量的增加,系统的调度增益不断增大。     

QoS保证的无线系统资源分配和调度策略

该文研究了无线通信系统保证用户服务质量要求(QoS)的资源分配和调度策略,从信道遍历容量角度出发分析基于Round Robin (RR)和多用户分集/RR思想的调度策略,并提出一种性能更好的部分多用户分集调度策略。该策略将一帧分成若干子帧,子帧的大小以及当前用户集合由无线资源分配算法根据用户的速率要求确定,调度机在每个时刻将各子帧分配给当前用户集合中信道增益最好的用户。仿真结果表明,相比于RR调度和多用户分集/RR调度,部分多用户分集调度能够减少信道占用率并且提高平均信道容量。     

分布式天线系统的多用户分集

分布式天线系统(DAS)由于其具有更大的覆盖范围,较好的功率效率,以及更高的系统容量在近年来备受关注,但很多文献都只是基于以上几个方面进行分析,而没有考虑多用户分集。该文提出了一种考虑用户公平性的最小容量损失轮询调度算法,并以该算法为基础,从多用户分集的角度研究了基于迫零波束成形算法的下行分布式天线系统的信道容量。结果表明,在天线数目和总功率相同的情况下,采用分布式天线系统可以得到比集中放置天线系统(CAS)更大的多用户分集增益。最小容量损失轮询调度算法明显优于普通轮询调度算法,该算法对DAS和CAS都适用。     

多用户MISO系统下行链路的自适应用户选择算法

针对多用户多输入单输出(MISO)系统中的用户选择问题,该文基于多用户系统的容量公式提出一种低复杂度的自适应用户选择算法,使选择的用户数随当前的信道状态自适应变化以最大化所有用户的和速率。仿真结果表明,该算法具有接近最优的性能。在此基础上结合比例公平调度对算法进行改进以保证系统中用户服务的公平性。     

基于正交空分复用的多用户调度策略

为了消除多用户MIMO下行系统的多用户间干扰以及改进系统的误码率性能,研究了块对角化预编码与几何均值分解的联合方案(BD-GMD).针对BD-GMD系统的资源分配和用户调度,对比了等功率分配和注水算法对系统的影响,并基于系统容量最大化,提出了一种根据用户信道的子空间特性的低复杂度的用户调度算法.此外,对比分析了穷举搜索算法和传统的贪婪算法.数值仿真结果表明,文中所提出的基于正交投影的多用户调度算法充在保证系统容量的同时降低了算法复杂度.     

MIMO系统中的交叉优化调度算法

多入多出（MIMO）系统中在多用户环境下可以在链路级利用空间复用或者在系统级利用多用户调度来提高系统容量。但是仅仅是分别优化MIMO系统链路级性能或是仅仅单纯在系统级进行调度是不够的,将两者联合起来进行优化可以获得更大的系统容量。为此,该文提出了一种新的交叉优化调度算法（Cross Optimization Scheduling Algorithm,COSA）,将系统级的调度策略和链路级的物理层优化相结合,并且采用注水算法动态调整各天线的功率分配。仿真结果表明COSA算法不但在系统级为每个用户提供了公平的接入信道机会,而且在链路级中充分利用MIMO系统的空间复用特点以及动态的功率分配,提高了系统的容量。     

MIMO系统中的交叉优化调度算法

多入多出(MIMO)系统中在多用户环境下可以在链路级利用空间复用或者在系统级利用多用户调度来提高系统容量。但是仅仅是分别优化MIMO系统链路级性能或是仅仅单纯在系统级进行调度是不够的,将两者联合起来进行优化可以获得更大的系统容量。为此,该文提出了一种新的交叉优化调度算法(Cross Optimization Scheduling Algorithm, COSA),将系统级的调度策略和链路级的物理层优化相结合,并且采用注水算法动态调整各天线的功率分配。仿真结果表明COSA算法不但在系统级为每个用户提供了公平的接入信道机会,而且在链路级中充分利用MIMO系统的空间复用特点以及动态的功率分配,提高了系统的容量。     

基于SLNR准则的MU-MIMO下行链路的预编码与用户调度

在多用户MIMO（MU-MIMO）系统的下行链路中,为了降低用户端的处理复杂度,发射端预编码的设计对多用户MIMO系统的性能非常重要,基于信漏噪比（SLNR）准则的预编码技术由于同时考虑了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了系统的性能,但基站同时服务的用户有限,基于信漏噪比最大的用户调度能够合理地选择用户,提高了多用户分级增益,使系统获得更高的系统容量和系统性能。仿真结果表明,基于SLNR准则的多用户预编码在系统容量和误码率方面要优于单一考虑CCI的迫零预编码（ZF）和单一考虑噪声的最大化每个用户接收到信号的信噪比预编码（MRT）。在采用SLNR预编码的条件下,信漏噪比最大的用户调度系统性比轮询调度和最大信道增益调度好,并且随着待选用户数的增多,不会给系统的调度策略带来很大的影响。     

多用户MIMO系统下行链路的随机多波束复用技术

该文提出了一种随机多波束多用户复用技术,充分利用多用户分集以及基站多天线的空间自由度来提高系统吞吐量。不同于传统的随机波束形成技术,该技术首先在给定预编码码本内随机选取一个码字,然后调度多个空分复用用户以及其余预编码矩阵。该文采用了一种逐次调度的方式,第一次训练调度一个主发送用户并确定一个次发送预编码矩阵,通过第二次训练选择次发送用户,这种方式能以很小的反馈开销有效控制复用用户之间的相互干扰。同时,该文所提技术能进一步推广到用户具有不同天线配置的异构情形。仿真结果表明,该文技术在具有不同相关性的信道环境下都能获得较优的系统吞吐量。     

下行SDM/OFDMA系统中基于效用函数的多用户调度算法

该文研究了空分复用/正交频分多址(SDM/OFDMA)无线通信系统中的多用户调度问题,针对该系统的空时频三维调度特点,提出一种基于效用函数的多用户调度算法。该算法利用空间多用户分集获得增益,同时兼顾系统的整体效率和用户的个体效用。通过计算机仿真验证了算法具有和穷举搜索算法相近的性能,但算法复杂度大大降低。     

考虑风电可信容量的配电网优化调度模型

风电的可信容量对电力系统的稳定性有着十分重要的意义,准确、快速地计算风电场可信容量是含风电系统规划的基础。文章分析了风电的波动特性以及风电场出力与风速的相关性,同时提出了一种风电可行容量的评估方法,最后建立了考虑风电可信容量的配电网优化调度模型。将风电场可信容量加入到常规的发供电平衡,从而保证了系统给定的可靠性水平,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

Resource allocation based on genetic algorithm for multi-hop OFDM system with non-regenerative relaying

This article investigates resource allocation in multi-hop orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system with amplifying-and-forwarding relaying to maximize the end-to-end capacity. Most existing methods for multi-hop system focus on power allocation or subcarrier selection separately, but joint resource allocation is rarely considered due to the absence of effective interaction schemes. In this work, a novel joint resource allocation methodology is proposed based on Partheno genetic algorithm (PGA), which produces excellent subcarrier allocation set (referred to as individual in PGA) with higher capacity by evolution operator generation by generation. In addition, an adaptive power allocation is also designed to evaluate the fitness of PGA and further enhance the system capacity. Both theoretical analysis and simulated results show the effectiveness of the proposed joint strategy. It outperforms the traditional method by as much as 40% capacity improvement for 3-hop relaying system when system power is high, and obtains much more capacity enhancement percent under conditions of low system power.     

联合网络容量与认知用户满意度的资源分配优化方案

机会频谱接入技术是提高频谱利用率的一种有效方法,论文综合考虑信道的时变性、子信道空闲的检测可信度、认知网络与主网络间的互干扰等因素,建立了一种最大化认知网络有效容量和认知用户满意度的多目标优化模型,提出了一种联合资源分配和用户调度的PAUS算法.仿真结果表明,在主用户分布密度较低的环境中,该模型较最大化网络有效容量模型具有更高的用户满意度;较最大化认知用户满意度模型可获得更高的网络有效容量.     

CDMA/TDD移动通信系统的一种信道分配方案

未来的CDMA/TDD移动通信系统中存在话音和上下行链路业务量不等的数据业务,使传统的上下行等容量的信道分配方案不再适应业务的要求。提出了一种CDMA/TDD移动通信系统中上下行链路业务量不等时,信道资源分配方案。仿真结果表明,该方案可大大提高系统业务容量。     

Capacity analysis of the MEO satellite constellation

Aiming to calculate the system capacity of a given satellite constellation,a time-varying traffic model based on varying traffic with varying time zone was proposed.Focusing on a MEO satellite constellation with global coverage,using a load balanced routing algorithm,the system capacity in different time slices was analyzed and the effect of inter-satellite link (ISL) capacity on the system capacity was investigated.The time-varying traffic model makes analysis more reliable and effective via comparison with equal traffic model.Application of time slices reduces complexity of calculation.     

倾斜天线蜂窝系统的双向信道优化模型

地面基站天线倾斜是提高CDMA蜂窝系统容量和平衡小区负载的有效方法之一.本文通过对倾斜天线蜂窝系统的切换问题的研究,提出了在计算系统容量时,同时考虑前向信道和反向信道的双向信道分析方法,使得系统容量的计算更为合理.利用这一模型,得出了在用户均匀分布和非均匀分布情况下的最佳天线倾斜角度.仿真结果表明,利用本文的方法,系统的实际容量比单独考虑反向信道时有显著的提高.     

一种改进的大规模MIMO发射天线选择算法

为了降低天线选择算法在大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统下的误码率和复杂度,以用户端接收的总功率为优化目标,提出一种最大化所有用户接收总功率的天线选择算法。该算法将优化目标函数转化为凸函数,并利用凸优化方法求得其有效解。仿真结果表明,所提天线选择算法与传统的最大和容量算法相比,具有较好的系统误码率性能,且运算复杂度低,但系统容量有所降低。     

Soft capacity analysis of TDMA systems with slow-frequency hoppingand multiple-beam smart antennas

Smart antenna is considered as one of the most effective means for enhancing wireless system capacity. When fractional loading is accompanied with slow-frequency hopping (SFH), soft capacity can be realized in time-division multiple access (TDMA) wireless networks. Then, the interference reduction due to smart antennas, power control, and discontinuous transmission can be directly translated into capacity gain. This paper addresses the capacity gain due to multiple-beam (MB) smart antennas in TDMA wireless systems with soft capacity. The system capacity is determined analytically and by simulation. MB smart antennas with practical antenna pattern are used in this study. Perfect power control and discontinuous transmission are assumed in the simulation and the theoretical analysis. A novel call admission control algorithm is proposed to enhance the system capacity without degrading the signal quality. The TDMA system is assumed to be global system for mobile communications (GSM)-like, however, the analysis can be extended and applied to other TDMA systems     

Effective Capacity Analysis Over Fisher-Snedecor F Fading Channels with MRC Reception

In contrary to Shannon’s ergodic capacity, the delay-constrained effective rate is used to define the maximum data rate of the real-time applications in 5G and beyond networks. The effective capacity (EC) performance of the delay sensitive communication system over Fisher-Snedecor F fading channel with maximum ratio combining is studied. The closed-form mathematical expressions for the EC are derived in terms of Meijer G-function and the effect of different fading parameters on the effective throughput of the system is demonstrated. The simplified asymptotic expression for high signal-to-noise ratio (SNR) and low SNR regimes are provided to gain more insight into the system. The effect of different system parameters on the EC performance is also demonstrated. Simulation results are corroborated along with the numerical results to verify the correctness of the proposed formulations.

     

Capacity calculation of TD-CDMA high altitude platform system

A capacity calculation method of High Altitude Platform System (HAPS) is proposed in which TD-CDMA multiple access schemes are applied. With the influence of both power limit and bandwidth limit on capacity integrated, the paper derives the equations by which the capacity of TD-CDMA systems can be calculated, and performs calculation on a practical system. This calculation method is quite simple and effective with a comparatively small error, which is essential to the designing and research on HAPS.