多小区多用户TDD MIMO下行链路干扰抑制预编码算法

针对多小区多用户TDD MIMO下行链路,提出了一种基于预编码的联合干扰抑制算法。首先,利用广义MMSE信道逆的QR分解设计预编码矩阵抑制下行链路的多用户干扰(MUI)。然后,从信号能量泄露的角度设计第二个预编码矩阵抑制小区间干扰(ICI)和残留的多用户干扰。该算法能够利用TDD MIMO信道的互易性,不需要用户端的反馈。在市区微小区组成的多用户TDD MIMO系统中的仿真结果表明,该算法能有效地提高系统容量和用户端平均信干噪比(SINR)。     

抑制小区间干扰的改进信漏噪比预编码方法

针对下行多用户MIMO系统在多小区环境中系统性能下降的问题,在传统信漏噪比(SLNR)预编码基础上,提出在接收端采用白化滤波器抑制干扰,发射端考虑邻小区干扰加噪声协方差矩阵的预编码方法,消除用户间干扰的同时能很好地抑制小区间干扰,改善系统性能.仿真结果表明,改进算法在最大化新定义的等效信漏噪比的过程中,由于引入的等效信道考虑了小区间干扰,相对于传统算法,可明显提高系统容量.     

多小区MIMO系统中小区间干扰抑制的预编码研究

为了抑制多小区多输入多输出(MIMO)系统中存在着小区间的共道干扰(CCI),文章研究了基于最大信漏噪比(SLNR)准则的预编码方案.不仅减少了基站间的数据交互量,而且通过仿真与迫零预编码(ZF)相比,在吞吐量和误比特率方面有着更好的表现.     

分布式MIMO系统发送天线选择与预编码联合设计

为了抑制多用户分布式多入多出(MIMO)系统中的同道干扰(CCI),使系统同时服务于更多用户,提出一种发送天线选择与预编码的联合设计方法。该方法立足于分布式MIMO系统基站端天线较多的特点,将下行发送天线选择与信漏噪比(SLNR)预编码相结合,通过为用户选择不同天线,从根本上减少CCI;在为每个用户选择天线时,先以信道子矩阵的迹为依据进行端口选择,再采用逐减的方法选择使SLNR损失值最小的天线,以保证每个用户对其他用户的干扰尽量小,从而达到进一步抑制CCI的目的。复杂度分析和仿真结果表明,该方法在具有较低复杂度同时,其容量性能仍可逼近最优算法;较之单纯的SLNR预编码,在相同的容量性能约束下,其能够有效增加系统同时服务的用户数。     

多小区MU-MIMO系统中基于泄露干扰迫零的分布式块对角化预编码设计

该文对多小区MU-MIMO中的预编码设计进行了研究。通过将单小区块对角化预编码进行扩展,将泄漏到邻小区的干扰纳入考虑范围,采用泄露干扰迫零的块对角化预编码,利用发送端提供的额外自由度直接将泄露干扰进行子空间迫零,消除泄露干扰,并且小区内用户之间也进行子空间迫零,消除用户间干扰;从而降低小区间干扰对多用户MIMO系统的不利影响。并且对本文所提算法复杂度进行了定量分析,表明该方案具有较低的计算复杂度。最后通过仿真全面分析了不同参数条件下的系统性能,结果显示该方法能够提高系统的传输速率。      

多用户准正交空时分组码MIMO系统的下行链路预编码

该文针对采用准正交空时分组码的多用户多输入多输出(QSTBC-MU-MIMO)系统,给出一种基于信漏噪声比(SLNR)准则的下行链路干扰抑制预编码方法。通过迭代优化,该文方法可以改善原始SLNR方法中由干扰用户增加所引起的系统性能下降问题,增强了算法对系统用户数的鲁棒性。由于在优化目标中考虑了系统噪声,该方法可通过恰当选取复比例因子来实现优化问题的简化求解。仿真结果验证了该文方法的有效性。     

大规模MIMO多小区TDD系统中的预编码策略和导频调度

上行导频污染是大规模MIMO多小区多用户TDD系统的主要性能瓶颈。本文推导了下行链路中MF,ZF单小区预编码,基于MMSE的多小区预编码以及基于最大化SLNR准则的预编码策略在有导频污染的大规模MIMO下的系统可达和速率渐近性能,发现当基站天线数趋向无穷时,各个策略的等效信干比均收敛到仅与大尺度衰落因子相关的一个比值,由此可以得到一个系统可达和速率的渐近结果。基于此渐近结果,以最大化系统可达和速率为目标,获得了一个导频调度方案,即使得小区间相互干扰较小的用户采用相同的导频而相互干扰较大的用户采用正交的导频,从而在存在导频污染的情况下,可以提升系统的整体性能。理论分析和数值仿真结果都验证了以上结论。      

多小区块对角化的MMSE矢量扰动预编码

针对多小区基站协作的多输入多输出(MIMO)系统中,小区之间和用户之间的干扰对系统造成的性能降低的问题,提出了基于块对角化的最小均方误差(MMSE)矢量扰动预编码方案,实现多小区系统的性能改善。首先使用块对角化方法消除多小区间干扰;在预编码设计环节上,通过MMSE准则设计预编码矩阵,从而抑制病态信道对系统性能的影响;最后使用格基规约方法求解发射端矢量扰动信号。仿真表明,提出的算法提高了多小区矢量预编码的误码率性能,使其优于已有的块对角化及矢量扰动预编码等算法的误码率。     

LTE-A中基于CoMP的预编码算法

在LTE-A系统中引入了多点协作（CoMP）技术,它能够有效降低小区间干扰,提升系统吞吐量,它可以看做是一个协作的多用户MIMO系统,但是每个用户会同时接收到有用信息和来自其他用户的干扰。而采用预编码方案可以有效消除MIMO用户之间的干扰。本文重点研究了基于CoMP技术所使用的经典预编码算法,并在此基础上,提出了结合SLNR和SVD两种算法优势的改进算法,该算法可以同时消除用户间以及用户内的多天线干扰,使系统容量进一步提升。     

多天线两小区蜂窝系统的低开销线性干扰对齐算法

在蜂窝系统中,由于干扰的存在,用户性能受到影响,特别是对于小区边缘用户,其通信质量较差。干扰对齐作为一种能够消除干扰、提高系统容量的技术,近年来受到广泛关注。针对多天线两小区蜂窝系统的边缘用户,本文给出了一种系统开销小、需要天线数少的线性干扰对齐算法。该算法利用发送端预编码矢量消除小区内干扰,利用接收端干扰抑制矢量消除小区间干扰。采用本文算法后,在每个小区有 个用户、基站有 根发送天线、用户有 根接收天线的情况下,只需 和 就可以实现上下行的干扰对齐,整个系统可以达到 的自由度,并且在下行链路中不需要小区间反馈,而在上行链路中只需要较小的小区间反馈。仿真结果表明,本文提出的算法能够以较小的开销实现比以往的算法更好的性能。      

Spectral efficiency evaluation of full‐duplex mode of communications based on SLNR approach

Full‐duplex (FD) mode of communication with efficient transmission scheme is a promising approach for 5G wireless systems by improving the spectral efficiency. This can be attained by making use of various precoding approaches. We propose a new co‐channel interference (CCI)‐aware improvement to signal‐to‐leakage‐and‐noise ratio (SLNR) technique and a suppression filter at the receiver to whiten the interference for the downlink channel. As well, for the uplink (UL) communication, we propose a self‐interference (SI)‐aware enhancement to SLNR scheme and designing a precoder using self‐interference plus noise covariance matrix. The total spectral efficiency is obtained from the sum‐rates of both downlink and uplink communication systems. Simulation results verify that the spectral efficiency (SE) of FD using the proposed scheme performs well relative to the half‐duplex system for all Rician factor and for small powers at the base station (BS) and UL communication channel users. Moreover, as the number of users grows, which entails that as the number of receiving antennas greater than the number of antennas at the BS the SLNR scheme still works, nonetheless, zero‐forcing (ZF) and block‐diagonalization (BD) precoding schemes failed. This is due to the fact that designing a precoder based on SLNR scheme supports multiple numbers of antennas at the base station and users compared with ZF and BD by compromising the interference and noise. However, for the cases of ZF and BD approaches failed due to both schemes require the number of transmit antennas at the BS to be larger than the sum of the receiving antennas at all users.     

基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码多用户MIMO系统

该文提出了一种基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码下行多用户MIMO系统。该方案根据用户反馈的信道信息SINR在发送端进行调度和预编码来提高系统容量。预编码的码本设计依据格拉斯曼空间装箱原理,并将码本中的向量按其相关性构成非酉矩阵来提高预编码增益和抑制多用户共道干扰。新方案反馈量少、复杂度低,在相同情况下比传统的单用户MIMO系统和基于码本的酉矩阵预编码多用户MIMO系统都具有更好的性能。     

基于SLNR准则的MU-MIMO下行链路的预编码与用户调度

在多用户MIMO（MU-MIMO）系统的下行链路中,为了降低用户端的处理复杂度,发射端预编码的设计对多用户MIMO系统的性能非常重要,基于信漏噪比（SLNR）准则的预编码技术由于同时考虑了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了系统的性能,但基站同时服务的用户有限,基于信漏噪比最大的用户调度能够合理地选择用户,提高了多用户分级增益,使系统获得更高的系统容量和系统性能。仿真结果表明,基于SLNR准则的多用户预编码在系统容量和误码率方面要优于单一考虑CCI的迫零预编码（ZF）和单一考虑噪声的最大化每个用户接收到信号的信噪比预编码（MRT）。在采用SLNR预编码的条件下,信漏噪比最大的用户调度系统性比轮询调度和最大信道增益调度好,并且随着待选用户数的增多,不会给系统的调度策略带来很大的影响。     

Efficient Beamforming by SLNR Maximization for Dual-Hop Relay Assisted MIMO Network

Relay beamforming is a key signal processing technique to mitigate interference in single and multiuser multiple input and multiple output (MIMO) wireless communication networks. In MIMO relay networks interference cancellation is an essential task of the study to get optimal network capacity. In this paper, the problem of interference resulted from leakage signal from desired signal for intended antenna, which causing interference to other antennas of the same user with multiple antennas is tackled. The criterion of signal to leakage plus noise ratio (SLNR) maximization is considered to design a vector by vector relay downlink precoding based on Fukunaga Koontz transform. This can control the interference among multiple antennas and maximize SLNR. However, matched filter beamforming is utilized at the relay receiving side that can increase output signal to noise ratio at the relay node. The channel state information of both the channel between source to relay and relay to destination is assumed at the relay node. The effectiveness of the proposed technique is studied and compared with conventional relay precoding techniques. Simulation is carried out in MATLAB environment using ideal channel conditions. This study demonstrates that, the proposed scheme for relay assisted MIMO networks can improve overall system performance in terms of ergodic capacity.     

Interference alignment scheme for massive MIMO system

The performance of massive multiple-input multiple-output （MIMO） system is limited by pilot contamination. To reduce the pilot contamination, uplink and downlink precoding algorithms are put forward based on interference alignment criterion. In the uplink receiving processing, the target function aligns the pilot contamination and the interference signals to the same null space and acquires the maximal space degree of the desired signals. The uplink receiving precoding matrix is solved on maximal signal to interference plus noise ratio （SINR） criterion considering the impact of the pilot contamination on channel estimations. The uplink receiving precoding matrix is used as the downlink transmitting precoding matrix. Exploiting the channel reciprocity, it is proved that, if the uplink receiving precoding matrix achieves maximal S1NR, the identical precoding matrix can be used in the downlink transmission and acquires maximal signal to leakage plus noise ratio （SLNR）. Simulations show that the spectrum efficiency of the proposed algorithm can reach about 1.5 times higher than that of popular matched filtering （MF） precoding algorithm, and about 1.1 times higher than multi-cell minimum mean square error （MMSE） precoding algorithm. The performance of the proposed algorithm can be improved approximately linearly with the increasing of the number of antennas.     

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...