超密集网络中一种改进的分簇及资源分配方案

为了减少超密集网络中小区间的干扰,提出了一种改进的分簇及资源分配方案.首先,根据小基站间的路径损耗程度构造损耗图,基于损耗图选出簇头并且分簇,将路径损耗之和较小的小基站放在一个簇中,每个簇中小基站的数量不超过子信道的数量;然后,根据簇内的用户在每个子信道上的信干噪比依次为每个簇的用户分配正交的子信道;最后,优化功率分配,以提高吞吐量.仿真结果显示,与相同场景中的已有方案相比,所提方案更加均匀地将小基站分布在每个簇中,并且显著提高了系统吞吐量.     

超密集网络中基于分簇的资源分配方案

为了缓解超密集网络中毫微微小区基站（FBS）间的同层干扰,提出一种基于干扰受限的分簇及资源分配（ILCRA）方案,该方案用一个预先设置的干扰门限来限制每个FBS簇内成员的数量。首先采用聚合成簇的思想对FBS进行分簇,每个FBS簇中干扰权值之和不能超过干扰门限,然后在每个FBS簇内采用穷举图着色算法依次对用户设备（UE）进行分簇;其次,在每个FBS簇内独立地分配资源,根据UE簇在每个子信道上的吞吐量依次为每个UE簇分配子信道;最后在每个FBS簇内采用注水算法为簇内用户分配功率。仿真结果显示,该方案有效地限制了FBS簇内成员的数量,提升了系统的吞吐量和频谱效率。     

异构网络中几乎空白子帧存在时干扰协调方法

针对异构网络中几乎空白子帧存在时用户接入选择和资源分配方法过于复杂的情况,以及吞吐量需求难以得到满足问题,以最大化系统总吞吐量为目标提出一种易于实现的蚁群算法.在考虑不同用户不同需求的前提下,根据微基站用户在几乎空白子帧和正常子帧时受到干扰的不同,把一个微基站划分为两个虚拟基站,将所存在的问题建模为广义分配问题进行求解,同时解决了用户接入选择和资源分配问题.仿真结果表明,所提出方法与参考文献方法及两种增强型小区干扰协调固定配置结果相比,可以有效提高系统总吞吐量,同时兼顾小区边缘用户吞吐量,实现了良好的综合性能,能够更好地满足用户需求并在实际系统中易于实现.     

多小区下行NOMA系统中最大公平的功率分配方案

对于多小区多簇且每个簇包含任意用户的下行非正交多址接入（NOMA）系统,提出了一种最大公平的功率分配方案.首先构建了最大公平的功率分配优化问题;推导了单簇内以最大公平为准则的分配功率时,该簇内每个用户的速率与每个簇的总功率之间的关系,并基于该结论,将优化问题中用户间的功率分配转化为簇间功率分配;最后给出了一种基于迭代的簇间功率分配算法,为每个簇平均分配功率并计算单簇内最大公平准则下用户的速率.通过多次调整最大速率所在小区簇的功率和最小速率所在小区簇的功率,得到该系统中最大公平的功率分配.仿真结果显示,所提方案的公平性优于相同场景中已有的功率分配方案.     

多蜂窝系统下行多用户CoMP中一种次优的子载波和功率分配算法

针对传统的协作多点传输/接收(CoMP)系统中蜂窝中心用户和边缘用户在子载波分配过程中出现的分配不公平和未考虑可变功率因素的问题,提出了一种次优的旨在最大化扇区内所有用户吞吐量的子载波和功率分配算法.该算法将蜂窝边缘用户可使用的频率资源扩展到蜂窝所在的整个频段,同时蜂窝中心用户和边缘用户在整个频段上通过正比公平算法竞争最优的子载波资源,用以保证用户的公平性,然后根据最优化目标函数和得到的子载波分配算法,对小区内的所有用户进行最小速率和正比公平限制,利用拉格朗日乘子法计算出了分配给每个用户的功率.仿真结果显示,该算法可以显著提高所有用户的公平性和吞吐量.     

Kalman滤波预测的多小区子载波分配方法

小区间干扰协调是3G演进系统中抑制小区间干扰的重要策略, 并且在各类小区间干扰协调方案包含着不同的频率复用方法。为了在抑制干扰的同时提高频谱利用率,提出了可用频率集合的概念。如何分配可用频率集合中不同频点的子载波直接关系到小区间干扰的强弱程度,而现有的子载波分配方法往往基于当前信道状况, 导致在分配过程中因时间的滞后性而带来较大的干扰。针对这种情况,提出了一种基于Kalman滤波预测的自适应子载波分配方法。该方法通过检测获取不同子载波对用户的信道增益干扰比(GIR), 进而采用Kalman滤波估计得到下一时刻的GIR预测值大小,并以该预测值作为子载波分配的依据。仿真结果表明,与固定子载波分配方法和基于当前GIR的子载波分配方法相比,该方法能有效降低不同频率复用方法下的小区间干扰,改善小区和用户的性能,具体表现在提高了小区吞吐量,降低了用户的阻塞率,以及改善了小区边缘用户的比特丢失率。     

两小区多用户蜂窝干扰网络的回溯干扰中和方案

针对具有反馈时延的上行两小区多输入多输出蜂窝干扰网络,提出一种基于发射端混合信道状态信息（CSIT）反馈的回溯干扰中和（RIN）方案.首先,通过用户发送机制设计使基站完成边信息的获取;其次,用户利用CSIT完成预编码并传输至基站;最后,基站利用预编码信息将多个时隙的干扰叠加为零,从而完成小区间干扰的消除.给出了所提RIN方案的适用条件、系统和速率、可达自由度和仿真验证,并将所提方案与时分多址方案和回溯干扰对齐方案进行分析和仿真.仿真结果表明,所提方案能获得更多的系统自由度.     

有限反馈CoMP系统中多小区差分CQI协作调度

针对有限反馈的协作多点系统,提出了一种考虑小区间干扰、提高小区边缘用户吞吐量的多小区协作调度算法.利用信道质量指示值(CQI)的差值(差分CQI)表征协作区域内相邻小区的用户采用不同预编码向量时对本小区用户的干扰情况.基站根据由用户反馈、小区间交互得到的差分CQI生成干扰加权因子,结合小区内比例公平调度算法计算的优先级因子,完成协作区域内不同小区间的用户配对和调度.新算法兼顾了系统的公平性和频谱效率,通过协调不同小区用户间的干扰,提高了边缘用户的数据速率,并利用差分CQI的反馈与交互,减小了协作小区间控制信息交互量.     

自适应小区间干扰协调技术

提出了一种基于势能博弈的自适应分布式功率分配算法,将带有惩罚因子的多小区子带容量作为效用函数,把一个全局优化的问题转化成一个多次迭代的局部优化问题,通过梯度投影准则动态地对每个资源块理性地分配功率,达到协调小区间干扰、提高系统容量和降低时间成本的目的.仿真结果证明,该算法有效地降低了系统容量损失,改善了小区边缘用户的吞吐量.     

基于有限反馈的多小区协作迫零预编码

为了同时抑制小区间干扰和用户间干扰,在多小区多用户系统中,基站通过共享CSI,采用小区间干扰清零（ICIN）预编码算法,将2种干扰迫零。在该算法的基础上,提出了有限反馈情况下的自适应比特分配算法以最小化量化误差引起的速率损耗,更有效地利用反馈比特资源。并且,给出速率损耗保持恒定时,用户所需的总反馈比特数的变化规律。仿真结果表明,提出的自适应比特分配算法优于等比特分配算法,并且采用自适应比特分配时系统速率损耗较小,而复用增益与准确CSI时相同。     

下行NOMA系统中最大化能量效率的功率分配方案

针对多簇且每个簇包含任意用户的下行非正交多址接入（NOMA）系统,提出了一种最大化系统能量效率的功率分配方案.首先推导了满足所有用户连续干扰消除需求的情况下,单个用户及单个簇所需的最低功率,建立最大化系统能量效率的用户间功率分配优化问题,然后采用二分法求解最大化单个簇内能量效率的功率分配优化问题,基于该结论将最大化系统能量效率的用户间功率分配优化问题转换为簇间功率分配优化问题,最后给出了一种迭代的簇间功率分配方案,并根据簇间功率分配的结果为单个用户分配功率.仿真结果表明,所提方案的系统能量效率高于相同场景中的已有方案.     

Interference analysis and novel fractional frequency reuse scheme in LTE networks

Inter-cell interference (ICI) mitigation is always a challenge issue in LTE system. In this paper, several common interference parameters are firstly analyzed for both cell edge users and center users, and then a novel fractional frequency reuse (FFR) architecture based on interference avoidance scheme coupled with power control is proposed to solve the problem of interference management in multi-cell LTE environment. The scheme divides the whole sub-carriers into three groups orthogonally. One is allocated to cell edge users, while another two are assigned to cell center users with different transmitter power. Then a parameter named interference avoidance factor (IAF) is defined to avoid ICI and adjust the number of allocated sub-carriers to match the number of users. The parameter also takes weight factor and fairness factor into consideration. The simulation results show the proposed scheme can improve the performance of cell edge users obviously.     

大规模MIMO多小区多用户TDD系统导频污染抑制方法

针对大规模MIMO系统中导频污染问题,提出一种基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略（pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,PLUG）,该策略以用户受导频干扰程度为依据将用户划分为中心用户组和边缘用户组,受导频污染较轻的中心用户分配相同导频,受导频污染严重的边缘用户分配正交导频,从而抑制导频污染的影响。PLUG策略假定每个小区的边缘用户数相同,为提高PLUG策略灵活性,进一步提出一种改进的基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略（improved pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,IPLUG）,该策略利用判决参数实现每个小区边缘用户数的动态选取,成功地避免一些信道条件好的用户被误划为边缘用户造成导频开销浪费,或信道条件差的用户被误划为中心用户导致通信质量下降,提高了用户分组的准确性和合理性。理论分析和仿真结果表明,所提策略均能在不明显降低中心用户性能的前提下显著提高小区边缘用户的信道估计归一化MSE、上行链路SINR和上行可达速率。由此可知,所提策略可有效抑制大规模MIMO系统的导频污染并降低通信中断概率。     

联合功率控制的D2D资源分配算法

针对D2D通信引入LTE网络中同频干扰以及能耗过大问题,首先基于模糊聚类算法,将D2D用户分成若干个D2 D用户组,并且基于中断概率最小为每个D2 D用户组寻找最优蜂窝用户资源,以降低用户间干扰、提高系统吞吐量。其次结合上述资源分配提出了一种有效的功率控制方案,调节资源分配后用户组内D2 D用户的发送功率,以提高系统能量效率。仿真结果表明：该算法降低了系统干扰,提高了系统吞吐量以及系统能量效率,同时又保证了D2 D用户获得无线资源的公平性。     

下行NOMA系统中公平的功率分配方案

已有的非正交多址接入(NOMA)系统中最大化公平性的功率分配方案没有考虑到用户的最低速率需求。针对此问题,该文提出了NOMA系统中公平地提高用户速率的功率分配方案。首先根据信道条件以及每个用户的最低速率需求计算每个簇所需的最低功率,然后以每个簇所需的最低功率以及所有簇所需的最低总功率作为约束条件,建立满足所有用户最低速率需求的情况下公平地提高每个用户速率的功率分配优化问题,最后通过多次调整部分簇的功率得到既满足用户最低速率需求又公平地提高用户速率的功率分配方案。仿真结果显示,用户的最低速率需求不同时,所提方案中用户提高的速率和中断概率均优于相同场景中已有的功率分配方案。     

基于用户分簇的物理层增强安全多播算法

物理层安全技术是无线网络技术中一项重要的关键技术。在大量多播用户和窃听用户共存的场景中,针对传统物理层安全技术中在波束赋形下增加人工噪声时不能很好地应用于多播传输的问题,提出了一种基于多播用户分簇策略下的物理层增强安全多播算法。首先,具有相近信道矢量的多播用户被分为同一个多播簇,不同的多播簇分配不同的子载波传输多播数据;其次,基于多播用户分簇策略的结果,提出了通过采用联合功率分配和波束赋形设计算法,最大化整个多播系统的安全多播速率;最后,为了降低算法的计算复杂度,提出了新的搜索算法处理联合功率分配和波束赋形设计算法。仿真结果显示：与传统安全多播算法相比,基于多播用户分簇策略的物理层增强安全多播算法不但能够获得更高的多播安全传输速率,而且其计算复杂度也大大低于采用遍历搜索的传统安全多播算法。     

OFDM系统多小区联合资源分配算法

提出了一种正交频分复用(OFDM)系统多小区间联合的自适应资源分配算法。为了降低系统复杂度,子信道分配和功率分配在不同的层次上分步执行,在小区内部采用改进的Max C/I算法进行动态子信道分配,并以此为基础利用禁忌搜索算法(TS)寻求多小区同频子信道发送功率的最优分配解。性能分析和仿真结果表明,与已有算法相比,该算法能够在满足用户的最小速率要求下充分利用无线频谱资源,提高系统吞吐量。     

MIMO-OFDMA系统下行链路的一种自适应资源分配方案

为了在MIMO-OFDMA系统中利用延时的信道状态信息极大化系统吞吐量,提出了一种结合正交空时分组码与特征波束形成的传输方案,并在上述传输方案中提出一种低复杂度的两步子载波分配算法.首先根据用户平均信道质量与速率需求分配带宽,然后遵循标定星座距离最小的准则依次将各子载波指派给用户,获得多用户分集增益.最后在子载波间分配功率确保达到用户速率要求.仿真结果表明,该方案能充分利用具有时延的信道状态信息和多个发射天线有效提高系统吞吐量.