协作网络中基于中继选择的协作波束赋形算法

针对多中继网络中所有中继节点都参与协作的协作波束赋形方法,提出了一种基于选择的协作波束赋形算法。该方法将最小化系统中断概率作为目标,得到一个次优的中继节点选择门限,小于门限的中继节点被逐一剔除,从而保证了网络中的资源只分配给有用的中继节点,获得了分集增益。该选择方法需搜索次数和中继节点的个数相等,因此大幅降低了选择过程的复杂度。蒙特卡洛仿真表明,选择波束赋形算法可有效提高系统中断概率性能和网络能量效率。     

异构网中的高能效混合协作传输方法

该文提出一种异构网中高能量效率的协作传输方法。协作联合处理(CoMP-JP)和协作波束成型(CoMP- CB)是异构网中两种常用的协作传输方法。通过研究CoMP-JP和CoMP-CB发现：CoMP-JP利用较大的阵列增益能够降低基站的发射功耗,但是需要消耗很高的信号处理功耗、骨干网功耗和电路功耗;CoMP-CB虽然消耗较少的信号处理和骨干网功耗,但是会导致较大的发射功耗。为了充分利用CoMP-JP和CoMP-CB在降低能耗方面的优点,并且有效地降低电路功耗,该文提出一种基于CoMP-JP和CoMP-CB传输的混合协作预编码方法。仿真结果表明,与CoMP-JP和CoMP-CB模式下的迫零预编码相比,所提出的混合协作预编码能够支持更高的系统频谱效率,并且大大提高系统的能量效率。     

LTE-Advanced系统中的多点协作技术

多点协作技术是LTE-Advanced的关键技术之一。文章讨论了多点协作的类型,给出了3GPP的评估场景,探讨了相应的评估方法,最后介绍了3GPP的标准进展情况。     

LTE-Advanced系统中的协作多点传输技术

根据目前3GPP的进展,介绍了CoMP技术,给出了几种经典的CoMP方案,总结和说明了其对LTE-Advanced系统设计带来的挑战以及目前的标准化进程。     

LTE-A中自适应多流波束赋形算法研究

多流波束赋形技术是LTE-Advanced中采用的多天线增强技术。采用单用户多流波束赋形技术,可以使得单个用户在某一时刻可以进行多个数据流传输,在提升系统性能上表现出极大优势。提出一种LTE-Advanced中下行单用户自适应多流波束赋形算法,基站端基于接收模型对下行链路容量进行预估计,在一定信噪比要求的条件下,以信道容量最大化准则选择波束赋形流数。仿真结果表明,自适应算法增加了波束赋形系统的灵活性,能够有效提高LTE-Advanced系统中下行链路性能。     

相位控制波束赋形算法研究

本文研究的相位调整波束赋形算法采用解析加迭代的方法,具有较快地计算速度,较好的赋形效果,特别是优化结果稳定,即使用于四位数字移相器,经过22．5。的相位量化,仍能得到较为满意的赋形方向图。     

改进的多用户波束赋形算法

为了减少多用户MIMO系统中用户间的相互干扰,增加系统的吞吐量,提出一种基于用户发送信号最小泄露准则(SLNR)的多用户线性波束赋形算法--CB-SLNR算法,该算法通过确定收发双方码本矩阵,基站选择合适的codebook对发送信号赋形,同时通过控制信息传递其他用户码本索引信息,使接收端易于采用MMSE检测算法恢复发送信号.仿真表明CB-SLNR算法很好地改善了系统吞吐量.     

基于自适应算法的任意阵列波束赋形

基于自适应理论,在满足一定准则的条件下,通过寻求一组合理的权值,可以有效地实现对主波束的赋形和旁瓣电平、零陷点位置及深度的控制。通过算例可以证实这种算法对任意排布的阵列,无论是均匀线阵、非均匀线阵还是平面阵,均能实现良好的波束赋形效果。     

TD-LTE系统中动态下行波束赋形算法性能分析

根据加权粒度的差别,介绍了per-RB-MRT算法和full-BW-EBB算法的原理,并对这两种算法的特点以及性能差异进行了理论分析.构建了符合3GPP规范定义的TD-LTE系统上下行仿真平台,对这两种算法在有信道估计误差(包括信道估计精准度和信道信息时延)的情况下的其性能进行了理论分析和仿真研究.仿真结果表明,per-RB-MRT算法在上行信道估计值和下行信道实际值契合较好的情况下能够趋于最佳理论性能,而full-BW-EBB算法由于利用了相对稳定的信道空间相关特性,因而能够在较差的信道环境中保持较高的性能鲁棒性.这些仿真结果对于实际场景中的算法选择提供了重要的参考依据.     

多点协作传输中的联合传输方法

文章提出了一种多点协作传输中多点联合传输的方法,该方案将空时,频编码与波束赋形技术以及预编码技术与波束赋形技术相结合,首先进行空时／频编码和预编码处理,并将经过处理后获得的多路数据分别通过波束赋形映射到多个协作节点进行传输;然后通过空时／频编码与波束赋形技术的结合,接收方获得更大的分集增益,同时获得波束赋形增益;最后将预编码处理与波束赋形应用到多点协作中,使得各个发送节点的信号在接收方合并,从而使得各层之间的信号更加独立,并获得波束赋形增益。     

基于硬件损伤的MIMO异构网络波束成形算法

由于多输入多输出(MIMO)异构网络能够提高系统容量和实现更多的用户接入,因此受到了学术界和工业界的广泛关注,从而成为下一代通信系统的关键技术之一。然而,由于放大器非线性、相位噪声和I/Q不均衡等因素的影响,这类硬件损伤成为制约当前MIMO异构网络波束成形性能进一步提升的瓶颈。为了解决该问题,该文提前将硬件损伤考虑到MIMO异构网络波束成形算法设计当中。首先,考虑了每个基站的最大发射功率约束和每个用户的最小信干噪比约束,建立了一个含硬件损伤参数的系统总能耗最小的资源优化问题。其次,利用等价变换和半正定松弛方法,将原非凸问题转化为凸优化问题进行求解。仿真结果表明,与完美硬件条件下的波束成形算法对比,所提算法具有较好的抗硬件损伤能力和较低的中断概率。     

Non-iterative Coordinated Beamforming for Multicell MIMO Heterogeneous Networks

Wireless Personal Communications - This paper presents ultra-wideband channel characteristics in the presence of float glass slab as obstacle of varied thickness (4 mm, 8 mm,...     

分布式无线Ad Hoc传感器网络中的合成式波束形成

分布式无线Ad Hoc传感器网络中的合作式波束形成的性能分析是建立在随机阵理论和移动通信波束形成的基础上的。在分布式Ad Hoc传感器网络中,每个传感器节点有一个全向天线,且在簇中的节点传输同一信号,使信号在远区场的目标方向上叠加。波束的方向的随机性是由无线Ad Hoc网络结构决定的。介绍了随机阵理论和移动通信波束形成,接着介绍了系统模型,分析了波束的方向特性,着重讨论了平均方向性增益,推导出平均方向性增益的近似公式。     

基于IRS辅助的异构网络中超可靠低时延通信波束成形算法设计

为了增强微小区内超可靠低时延通信(URLLC)业务在异构网络场景下的传输性能,该文提出一种基于智能超表面(IRS)辅助通信网络下最大化用户和速率的波束成形算法。异构网络中微小区采用短包通信技术,在保证宏小区用户通信质量的前提下,使用IRS提高微小区用户在一定解码错误概率下的短数据包传输性能,建立一个联合优化波束向量和IRS相移向量的微小区用户和速率最大化问题模型。通过交替固定优化变量的方式,将该非凸优化问题拆分为两个子问题,利用逐次凸逼近(SCA)的方法将原问题转换成凸优化问题,并利用交替优化算法对该问题进行求解。仿真结果表明,该算法通过部署IRS可以有效减弱异构场景下对于微小区用户的干扰,同时由于IRS的部署能够有效优化波束成形向量进而提高微小区用户的短包传输性能,并且IRS的通信增强效果与微小区用户的解码错误概率以及IRS反射单元的数量有直接关系。     

异构密集网中一种抗多窃听者的协作安全波束成形方案

为保证异构密集网中多个窃听者联合窃听时宏基站用户的下行通信安全,该文提出一种抗多窃听者的协作安全波束成形方案。该方案通过联合设计宏基站和微基站的最优协作波束成形矢量,使保密信息传输速率提升的同时,其他用户的下行信号进一步干扰窃听者,从而最大化系统安全速率。为获得最优的协作波束成形矢量,在考虑其他合法用户的服务质量及基站功率限制时,对该安全速率最大化问题进行建模。采用半定松弛技术及Lagrange 对偶理论将原始的非凸优化问题转化为一系列的半定规划问题进行求解。仿真结果验证了所提方案的有效性和安全性。     

无线携能保密网络下的中继协作波束形成算法

本文研究了无线携能通信网络中的多窃听者场景下,基于无线能量收集放大转发中继的协作机密信息安全传输问题.提出了两种低复杂度的零空间波束形成方案.分别利用接收者或窃听者方位先验信息,将待优化的目标矢量投射到接收者或窃听者信道的零空间.与原协作波束形成方法相比,由于降低了待优化目标矢量的空间自由度,本文方法运算复杂度较低.特别的,由于第二种方法目标函数中将窃听者的交互信息迫零,将原始拟凸优化问题转化为凸问题求解,进一步降低了运算量.实验研究验证了本文方法的合理性.     

移动混合传感网中节点自主部署算法

针对节点感知半径不均衡的移动传感网络节点的部署问题,论文提出一种基于VL(Voronoi Laguerre)图分割的节点自主部署算法(Autonomous Deployment Algorithm, ADA)。ADA先对目标区域做VL图划分,将目标区域的覆盖任务在各个传感器节点之间进行分配。分配到覆盖子区间任务的节点通过构造VL受控多边形来确定下一轮候选目标位置。未分配到覆盖子区间的节点则根据自身与邻居节点感知圆及目标区域边界的几何位置关系计算所受虚拟力,最终确定下一轮目标点坐标。网络各个节点通过逐轮更新自身位置,从而提高网络覆盖。仿真结果表明,ADA算法在网络覆盖率、节点部署速度和节点分布均匀性等方面具有明显的优势。     

多小区蜂窝网络波束成形优化策略

为了克服多小区的邻小区干扰问题,该文在多小区蜂窝网络中,研究了多小区多用户下行协同传输技术。该文提出一种联合优化基站和中继的波束成形权重的迭代算法,在基站和中继总功率限制下最大化最差用户接收信干噪比(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio, SINR)。该文提出的联合优化波束成形策略,可以应用半正定松弛技术(Semi-Definite Relaxation, SDR)得到有效的解决。仿真表明,在多小区通信系统中,该文提出的迭代算法只需要少量的迭代次数就可以达到近似最优性能,并且在性能和资源消耗之间给出一种折中的传输策略。