带有广义反馈的多址接入中继信道的可达速率区域的研究

多址接入中继信道是含有多个接入节点、1个中继节点和1个目的接收节点的无线多用户信道,同时考虑接入节点之间能够接收彼此含噪的广义反馈信息,此种模型存在于接入节点之间协作通信能力较差的多跳无线网络和无线传感器网络。论文给出了带有此种广义反馈的离散无记忆多址接入中继信道的可达速率区域,并将这一结果推广到高斯信道。提出一个新的编码方案,主要基于速率划分和译码前传策略,并通过采用分组Markov叠加编码建立各接入源节点之间以及源节点和中继节点之间的协作通信,在可达性证明中还采用规则编码和反向译码策略。结果表明,在离散无记忆信道环境下可达速率区域相比较以往结果更具一般性,在高斯信道环境下可达速率区域被扩展。     

稀疏码分多址系统一种改进的检测算法

稀疏码分多址(SCMA)系统中基于球形译码算法(SD)由于具有优良的性能受到越来越多的关注,然而现有基于SD的算法只能用于某些特定星座结构的检测,导致其应用受限.该文提出一种适用于任意星座且性能达到最大似然(ML)算法性能的改进球形译码(ISD)算法.该算法将用户星座图拆分,并将用户星座图转换为多层树结构,利用对树结构...     

不完全信道状态信息下非线性波形非正交多址接入系统吞吐量分析

针对目前关于非正交多址接入(NOMA)的研究均局限于线性调制的问题,且考虑到实际系统中不完全的信道状态信息(CSI),基于最小频移键控类(MSK-type)调制,该文提出一种不完全CSI下的非线性波形NOMA系统。首先,分别采用过采样和匹配滤波技术对两用户的上行异步和同步系统进行了建模。进一步,基于矩阵分解理论和连续干扰消除(SIC)机制,分别推导出完全或不完全CSI下系统吞吐量达到最大时的发射功率和归一化时延。最后,数值仿真结果表明了完全与不完全CSI下系统吞吐量与帧长、响应长度、波形以及频率脉冲等系统参数的关系。     

一种改进基于门限的稀疏码多址接入低复杂度多用户检测算法

稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access, SCMA)作为一种基于多维码本的非正交多址技术,能有效满足5G的巨连接、高频谱效率和毫秒级时延需求。针对基于门限的消息传递算法(Message Passing Algorithm, MPA)存在低门限时误比特率(Bit Error Rate, BER)较高的问题,该文提出一种改进的SCMA多用户检测算法。所提出的算法在基于门限MPA的基础上,增加了对用户节点稳定性必要条件的判决,即只有符合门限条件并通过用户节点稳定性必要条件判决的用户才能被提前解码。这提高了提前判决码字的可靠性并减少了因变相硬判的检测机制造成的后验软信息损失。与基于门限的MPA相比,所提出的算法可使消息在低门限时迭代得更加充分,从而在低门限时仍然能够使SCMA用户获得较好的BER性能。仿真结果表明,在低门限时采用该文所提出的算法SCMA用户BER性能明显好于仅采用基于门限的MPA的BER性能。     

An Efficient VLSI Architecture for Computing Decision Feedback Equalizer Coefficients from the Channel State Information

A novel algorithm and architecture for computing the optimal decision feedback equalizer (DFE) coefficients from a channel state information (CSI) estimate is present. The proposed algorithm maps well onto a linear chain of n highly pipelineable CORDIC based processing elements. It is thus well suited for VLSI implementation. Due to the very regular data flow, the number of processing elements may be reduced without sacrificing computational latency by recycling the data through a chain of less than n processing elements.The proposed architecture computes the optimal DFE coefficients of a twelve tap symbol spaced DFE suitable for HIPERLAN I in 2.7 s and requires only 0.7 mm² area on a 0.35 m CMOS process, assuming a clock frequency of 100 MHz.     

多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议的研究与分析

针对Ad Hoc网络和MIMO的有效结合,提出了适于多跳Ad Hoc网络的支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议.该协议通过有限域无线网络设计算法在每帧给每个节点分配时隙且无需知道全网拓扑信息,这极大地减小了收集全网拓扑信息的开销.通过预约,每个节点在其分配的无干扰时隙并行发送MIMO链路的所有数据流,并在与其他节点共享的时隙发送MIMO链路的一部份数据流来解决传输冲突.同时推导出保证通过率和最佳帧长.结果显示动态分配MIMO的传输容量和抗干扰能力会极大地提高通过率.     

机器类通信中基于NOMA短编码块传输的高可靠低迟延无线资源分配优化方案

针对机器类通信(MTC)应用场景的业务特征和服务质量(QoS)要求,该文考虑基于非正交多址(NOMA)的MTC中短分组/短编码块传输,探讨MTC中基于NOMA的高可靠低迟延无线资源优化问题。首先,上行传输是基于NOMA的MTC通信的瓶颈,考虑无线蜂窝网络中支持NOMA和高可靠低迟延性能要求,该文建立了上行无线资源优化的系统模型;然后,分析上行传输迟延,导出基于距离的链路可靠性函数;进一步,以迟延、可靠性和带宽为约束下条件,提出一种最大化中心用户和速率的无线资源分配算法,并给出算法的收敛性证明和复杂度分析;最后,实验仿真验证了所提算法的性能优势。     

多天线双向中继转发的优化方法研究

本文对多天线双向中继放大转发方案进行了研究。首先,基于最小化均方误差的准则,通过对上行链路和下行链路进行联合优化,推导出了相应的中继优化方法,该优化方法能够实现最优的链路可靠性。然后,基于该优化方法,利用部分信道状态信息和信道统计信息,针对固定中继和移动中继两种不同的通信场景,分别设计了不同参数控制下的鲁棒性实现。理论分析和计算机仿真都表明所提方案具有明显的性能增益。      

Multiuser receiver scheme for full‐rate space–time coded CDMA system with imperfect estimation

By introducing a full‐rate space–time coding (STC) scheme, a synchronous CDMA (code division multiple access) system with full‐rate STC is given, and the corresponding uplink performance is investigated in Rayleigh fading channel with imperfect estimation. Considering that existing STC‐CDMA system has high decoding complexity, low‐complexity multiuser receiver schemes are developed for perfect and imperfect estimations, respectively. The schemes can make full use of the complex orthogonality of STC to reduce the high decoding complexity of the existing scheme, and have linear decoding complexity compared with the existing scheme with exponential decoding complexity. Moreover, the proposed schemes can achieve almost the same performance as the existing scheme. Compared with full‐diversity STC‐CDMA, the given full‐rate STC‐CDMA can achieve full data rate, low complexity, and partial diversity, and form efficient spatial interleaving. Thus, the concatenation of channel coding can effectively compensate for the performance loss due to partial diversity. Simulation results show that the full‐rate STC‐CDMA has lower bit error rate (BER) than full‐diversity STC‐CDMA systems under the same system throughput and concatenation of channel code. Moreover, the system BER with imperfect estimation are worse than that with perfect estimation due to the estimation error, which implies that the developed multiuser receiver schemes are valid and reasonable. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.