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。     

多天线无线数据通信系统中多用户分集的研究

研究当接收天线不少于发送天线时多输入多输出(MIMO)系统的多用户分集能力。首先从理论上分析了发送天线个数等于1和2时最大似然接收和迫零接收系统的平均吞吐量和调度增益,以及仿真分析了发送天线个数大于2时系统性能。理论分析和仿真表明：在多用户的MIMO系统中,接收的平均信噪比、用户个数、收发天线个数、接收机的结构等对于多用户分集有很大的影响。当发送天线个数为1时,接收天线较少(1,2,3)和平均信噪比为．10dB时调度增益很大,但调度增益随着天线个数和发送功率增大急剧下降。和最大似然接收相比,迫零接收具有更大的多用户分集增益,因此迫零接收机的吞吐量可以很容易超过最大似然接收机。     

多天线的发送分集系统中多用户分集的研究

研究了如何通过选择发送天线和天线组合来提高整个多用户多天线系统的性能。本文分别讨论了STOBC、选择式发送分集、相位加权等各种发送信号结构下系统的调度性能。和其它发送信号结构相比,STOBC对于调度性能有着很大危害。信道反馈信息越多,调度性能就越好。不同的发送天线选择和组合策略得到不同的性能。本文讨论了三种选择策略:max-max, max-sum和max-min。max-max的调度性能优于其它两种策略。因此,发送信号的结构和选择策略都严重影响着多用户分集。     

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。     

3G中的STTD发送分集技术

空时发送分集(STTD)方案已经被选做第三代移动通信系统WCDMA的一种标准。STTD是基于空时分组码(STBC)的一种发送分集技术[1],在详细分析了空时分组码的基础上,研究STTD发送分集技术。针对STTD需要很好的估计信道参数,利用导频信号对信道参数估计,最后进行仿真并给出结论。     

移动通信中发送分集性能分析

发送分集技术是第三代移动通信系统(3G)中的一种关键技术。主要分析了两种基于空时编码的发送分集:STTC和STTD。从成对错误概率角度和误码率等方面讨论了两种发送分集的性能。最后,进行了计算机仿真,并给出结论。     

基于不同调度算法的多用户分集MIMO中继信道容量分析

采用平均容量性能来定量分析多用户分集多输入多输出(MIMO)中继信道,中继节点使用放大转发(Amplify-and-forward,AF)协议将接收到的源节点的发送信号重发给目的节点.研究了多用户MIMO中继信道的不同调度算法,即容量公平、最大特征根、最小特征根调度策略和空间独立性调度算法,结果表明空间独立性调度算法有...     

相关MIMO信道下空间分集系统中多用户分集性能

多用户MIMO(Multi-input multi-output)系统中,研究空间相关对联合空间分集和多用户分集的性能影响.推导了接收天线之间存在相关的多用户MIMO STBC(Space-time block coding)和MIMO MRT/MRC(Maximum-ratio-transmis-sion/maximal-ratio-combining)系统的中断容量、平均容量表达式,并由此进行性能分析.计算机仿真验证了理论分析的有效性.结果表明,相对于闭环的多用户MI-MO MRT/MRC系统,空间相关下开环的多用户MIMO STBC系统具有较低的平均容量和较高的调度增益.     

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。     

多用户MIMO系统中一种基于一位反馈信息的调度算法

针对多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)无线通信系统潜在的多用户分集增益,该文提出了一种基于一位反馈信息的多用户调度算法.理论分析表明,设置合理的门限可以从统计意义上最大化系统平均频谱效率.同时,该文从理论上对最优门限的选择进行了分析.仿真结果表明所提算法可有效利用多用户分集来提高系统的频谱性能.     

现代移动通信中发射分集技术研究

基于发送端多天线系统的发射分集技术是现代移动通信系统中抗信道衰落影响的一项关键技术。全面介绍发射分集技术的概念和实现方式,利用频率、时间、空间、极化、角度、调制等各种无线资源均可实现有效的发射分集方案,并且详细分析了各类典型的发射分集技术的特点和性能,理论分析有助于推广多天线发射分集系统在实际通信系统中的进一步应用。     

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。     

移动通信网络中的协作通信

为了提高移动通信系统的性能,通常需要在发射端进行分集。而移动通信中的发射分集一般需要在发射端使用多根天线,但许多无线设备因受尺寸或硬件复杂度的限制,一般只有单根天线。为此,专家提出了一种新的解决方法——协作通信。该方法使用带有一根天线的移动台,在多用户环境中可以共享其他移动用户的天线,这样可产生多根虚拟发射天线,进而得到相应的分集增益,改善移动通信系统的性能。     

混合D2D蜂窝网络中基于模拟退火算法的资源调度策略

D2D通信是未来5G网络中一种近距离直通通信方式,在通信过程中,信息直接由发送端传给接收用户,而不需要经过基站的转发.在传统蜂窝网络中引入D2D通信可以极大地提升系统的总吞吐量、增大频谱资源的利用率以及降低发射终端的功耗.主要介绍了一种适用于混合D2D蜂窝网络中的资源分配方法,通过拉格朗日乘子法结合模拟退火算法实现频谱资源的分配,提出一种同时考虑信道容量和能耗的基于模拟退火算法的资源调度策略.本算法在维也纳仿真平台上经仿真验证,相比于传统贪婪优化算法,可以明显增大系统总吞吐量和频谱资源利用率.另外,算法中采用了分布式资源调度方法,D2D用户根据算法步骤自行搜索适合的目标信道并计算其发射功率,可以有效减少基站的信令开销.     

Distributed approaches for exploiting multiuser diversity in wireless networks

In wireless fading channels, multiuser diversity can be exploited by scheduling users to transmit when their channel conditions are favorable. This leads to a sum throughput that increases with the number of users and, in certain cases, achieves capacity. However, such scheduling requires global knowledge of every user's channel gain, which may be difficult to obtain in some situations. This paper addresses contention-based protocols for exploiting multiuser diversity with only local channel knowledge. A variation of the ALOHA protocol is given in which users attempt to exploit multiuser diversity gains, but suffer contention losses due to the distributed channel knowledge. The growth rate of the sum throughput for this protocol is characterized in a backlogged system under both short-term and long-term average power constraints. A simple "fixed-rate" system is shown to be asymptotically optimal and to achieve the same growth rate as in a system with an optimal centralized scheduler. Moreover, asymptotically, the fraction of throughput lost due to contention is shown to be 1/e. Also, in a system with random arrivals and an infinite user population, a variation of this ALOHA protocol is shown to be stable for any total arrival rate, given that users can estimate the backlog.     

The Effect of On-Off Scheduling to the Required Transmit Power in Systems with Fast Power Control

Physical layer channel-aware scheduling may significantly improve coverage and throughput of IP based services in wireless cellular networks, and the feasibility of such schedulers is actively studied within 3G and 4G systems. A channel-aware scheduler requires access to instantaneous channel state information in order to direct transmission to users with favorable channel conditions. In frequency division duplex (FDD) systems, this requires a fast feedback channel between mobile and base stations, and the overhead of the feedback control channel should be kept as low as possible.In this paper, we study the effect of control channel overhead to on-off scheduling (OOS) when fast transmit power control is applied in data and control channels. On-off scheduling is a simple channel-aware scheduling algorithm, where transmission to a user is suspended if the transmit power exceeds a given threshold. On-off scheduling is applied on the data channel while control channel is always on so that the scheduler is able to obtain channel state information from active users. The gain of OOS strongly depends on the power ratio between control and data channels, and increased interference due to control signaling and decreased interference due to channel-aware scheduling should be jointly considered in system design. Gains in the required transmit power are translated into gains in coverage and capacity assuming WCDMA parameters, and the results can be applied, e.g., when designing scheduling algorithms and corresponding signaling formats for WCDMA uplink.     

CDMA2000中的发送分集技术

在第三代移动通信系统中,发送分集技术被用来提高前向链路的接收性能,因而介绍了在CDMA2000系统中使用的分集传送方式0TD和STS,分析了分集的原理和合并的方法,并给出了在三种典型信道下采用不同分集技术时系统性能的仿真结果.     

传输分集技术在第三代移动通信系统中的应用

本文首先分析了衰落信道中采用分集技术时卷积编码Viterbi软判算法的性能,指出具有独立衰落特性的分集信道数越多,接收的性能越好.并给出了采用不同的分集技术时系统性能的仿真结果,结果表明采用传输分集技术可以明显提高前向链路的性能,而不增加移动终端的复杂度.传输分集是一种有效可行的对抗衰落的技术,有望在第三代移动通信系统中得到广泛应用.