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...     

MIMO系统中多用户分集技术

MIMO技术可以在不增加系统带宽和发射功率的前提下大大增加系统容量,提高系统频谱利用率,改善系统性能。多用户分集是多用户无线通信中固有的分集,合理的利用多用户分集增益可以有效的提高系统性能。     

一种多用户MIMO系统的公平调度算法

多用户多输入多输出(MIMO)系统中需要对用户进行合理调度,一般基于信道增益的调度算法忽略了用户之间的公平性。基于此,提出了一种公平的多用户调度算法,其思想是先根据信道条件数初选出用户,然后统计每个用户被选择的次数,如果次数之差的绝对值大于设定门限,则选择次数少的用户。这样既能获得多用户分集增益又兼顾了公平性。仿真结果表明,提出的调度算法在系统性能无明显损失的情况下保证了用户公平性。     

一种低复杂度的多用户分集调度算法

利用多用户分集增益可以显著的提高系统容量,但最大化吞吐量的调度算法会导致用户不公平的占用资源,比例公平算法在损失较大容量的条件下可以让用户公平的分享资源。本文重点考虑多用户分集系统中的系统容量和公平性的折中,结合最大化吞吐量和比例公平调度算法的思想,提出一种低复杂度的加权调度算法,并推导出门限反馈和全反馈时的系统容量和公平性的理论表达式。仿真结果表明,所提算法在损失较少容量的同时,可以保持较高的公平性。并且在用户数较少的同时,性能优于已有的折中算法,而在用户数较多时,可以通过设置反馈门限来降低用户的反馈开销,同时不会带来容量和公平性的损失。     

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.     

基于有限反馈的多用户MIMO系统调度方案分析

对两种基于有限反馈的多用户MIMO系统用户调度方案进行对比分析。两种调度算法均仅反馈1bit CSI,其不同之处是方法一中基站仅根据瞬时CSI随机调度用户,方法二中基站通过瞬时CSI结合空间相关信息来调度用户。先从算法实现过程对两个方案进行分析,再从空间相关性的利用、同时可通信的用户数和系统容量对两个方案的优缺点进行比较。     

无线网络中基于多用户分集的机会调度研究

机会调度(Opportunistic Scheduling,OS)是对无线衰落信道通信的一种现代认识观点。与基于链路/速率自适应的方案不同,机会调度利用无线信道的时空变化特性来提高无线通信系统的性能,而不是减轻它的影响。本文介绍一种引入了业务流参数的机会调度方案,可以保证调度的公平性,并满足不同类型业务流的QoS(Quality of Service)要求。在瑞利衰落信道中的研究数据显示,采用机会调度达到的系统吞吐量要优于轮询(Round-Robin,RR)方案的吞吐量,并保证了不同等级业务流之间的公平性。     

基于干扰温度的多用户MIMO频谱共享系统容量分析

在无线通信认知无线电中,频谱共享系统被证实能够提供更高的频谱利用率。考虑到多用户多天线的频谱共享系统中次用户的发射功率受限于主用户的干扰温度,介绍了单天线系统和3种不同MIMO传输机制,并根据SNR分别推导出具体的容量表达式。最后通过仿真得出ST/SC方式能够获得最佳容量,而STBC方式应用于频谱共享系统没有提升容量的优势。     

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。     

在相关多入多出(MIMO)信道中的可变速率多用户分集技术

在本篇文章中,我们研究基于MIMO虚拟信道表述的可变速率多用户分集技术.为实现慢衰落相关信道中的多用户分集,本文在发射端采用随机波束成形技术,并提出一种新的利用MIMO虚拟信道来产生随机波束成形矩阵的方法.同时,我们对期望用户的子信道采用自适应编码调制技术,以进一步提高系统性能.     

基于LDDMA的多用户分集性能分析

针对线性离散多址复用（LDDMA）系统,文章研究在线性迫零（Zero-Force）接收机条件下的多用户选择分集与调度算法。对于用户子集选择算法,遍历搜索是最优的,但它所引起的繁重的计算复杂度,很难在实际中应用。基于此考虑,本文提出三种次优的贪婪选择准则：最大信道增益选择,最大信道容量选择与最大最小后验SNR选择。数值仿真结果表明：最大最小后验SNR准则可以提供较好的BER性能。     

一种提高多用户MIMO广播信道安全性能的方案

无线通信的广播特性使得信息容易被非法用户窃听,研究多天线抗窃听技术非常重要。多用户MIMO(MU-MIMO)系统采用块对角化(BD)预编码,可以实现下行链路小区用户之间的防窃听,但是不属于下行链路小区用户的恶意窃听者截获到用户的信道信息时,则很容易窃听到发送给用户的信息。文中通过改进物理层技术保证信息数据安全保密的传输,仿真验证该方案具有很好的抗窃听性能。     

基于最大化容量的SLNR多用户MIMO预编码的研究

在多用户MIMO系统中可以联合预编码和功率分配来提高系统QoS.在重点研究信漏噪比SLNR的基础上,提出一种低复杂度的联合预编码与功率分配的算法.首先利用信道的迹为各个用户分配功率,然后以误码率最小准则为用户的各个空间子信道分配功率,既克服了SLNR只利用单个子信道传输的缺点,同时兼顾系统性能和运算复杂度.理论分析和仿...     

视距相关信道下考虑非理想CSI的多用户MIMO收发联合设计

在FDD模式多用户MIMO(Multi-input Multi-output)系统下行链路中,由于信道估计、反馈信道等存在误差,使得发送端获取理想信道状态信息(CSI,channel state information)十分困难。针对获得非理想CSI的多用户MIMO系统,考虑在基站和各用户的天线分别具有相关性并引入视距分量的信道条件下,提出了一种新的基于块对角化的MMSE准则收发联合设计算法。该算法首先通过块对角化消除用户间的共信道干扰,然后针对存在信道估计误差的用户信道依据MMSE准则分别迭代求解每个用户预编码和解码矩阵。论文设计出一种基于训练序列的信道估计误差算法,并获得等效信道模型,使得收发端获得的信道状态信息更有实际意义。本文假设反馈信道理想,发射端可以完整得到信道估计矩阵。在MMSE准则下,推导获得了Lagrange乘子的解析解,避免了求解非线性方程的复杂过程,显著降低了计算复杂度。和已有算法相比,该算法不仅可以获得良好的误码性能还可以对各用户进行独立优化,处理更加灵活。仿真分析了视距分量、信道相关性以及信道估计误差对算法性能的影响。仿真结果表明,该算法误码性能良好,算法收敛快,并且对信道估计误差带来的影响有较好的抑制作用。      

大规模MIMO中继系统中多用户物理层安全传输方案

研究大规模多输入多输出中继网络中的多用户物理层安全传输方案.系统模型中假设窃听节点与源节点和中继节点间都有直接链路,窃听节点可以接收到源节点和中继发送的信号.在不能获得窃听者信道状态信息的情况下,大规模MIMO中继采用简单的最大比合并/最大比发射信号处理方案,并配合中继零空间人工噪声和目的端的协作干扰实现多用户的信息安全传输.对保密速率及其在中继天线数无限增长时的渐近值进行了理论分析,并进行仿真.仿真结果显示系统的保密和速率随中继天线数的增长而增长,最终趋于理论渐近上界值.仿真结果也表明即使窃听节点具有多用户间干扰消除能力,并能同时拦截源节点和中继发送的信号,采用本文的方案仍然能获得可观保密速率.     

蜂窝通信中的多用户协作分集

协作分集技术是一种新型的空间分集技术,它通过使多个具有单天线的终端共享彼此的天线,达到获得多天线分集增益的目的。协作分集技术能够提高系统的容量,降低系统的误码率。本文主要介绍了协作分集的概念分类,以及在多用户协作条件下的系统模型。     

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.     

上行多用户MIMO中继系统中基于不完全信道状态信息的预编码算法

论文研究了存在信道估计误差及天线相关条件下,上行多用户MIMO中继系统的预编码问题,目标是提升系统的误比特率性能。针对基于放大转发中继技术的上行多用户MIMO中继系统,考虑源-中继和中继-目的端信道中存在的信道估计误差及天线相关,提出一种基于不完全信道状态信息(Channel State Information, CSI)的预编码设计方案。首先根据最小均方误差(Minimum Mean-Squared Error, MMSE)准则设计代价函数,以发射端和中继端最大功率为约束条件,通过理论推导求得中继端和发射端的线性预编码矩阵,最后采用迭代下降法得到接收端处理矩阵的闭式解。数值仿真结果表明,在存在信道估计误差和天线相关的条件下,与现有算法相比,所提算法能有效降低系统的误比特率。