基于上行非正交多址接入技术的星空地融合网络性能分析

针对光电混合的星空地融合网络上行链路,该文研究了多天线波束成形技术和上行非正交多址接入(NOMA)技术相结合的系统遍历和速率性能。首先,在无人机采用多天线和上行NOMA技术条件下,为实现系统和速率最大化,提出了一种基于统计信道状态信息的波束成形方案。接着,假设卫星-无人机链路采用自由空间光链路且服从伽马-伽马衰落,无人机-地面用户链路采用射频链路且服从相关瑞利衰落,推导了系统和速率的闭合表达式。最后,通过数值仿真验证了理论分析的正确性。仿真结果表明,与正交多址接入(OMA)方案相比,所提方案提高了系统性能,并且与基准波束成形(BF)方案相比,所提方案具有更好的性能优势。     

基于NOMA用户中继的卫星网络性能分析

为了满足大规模数据接入以及高通信质量的需求,文章研究了基于非正交多址接入(NOMA)用户中继协作的卫星网络,并分析了中继用户1和受助用户2的中断性能和系统吞吐量,同时也考虑了非理想信道状态信息(CSI)对系统中断性能和吞吐量的影响.最后,通过数值仿真验证了分析结果的正确性.与正交接入(OMA)策略相比,借助NOMA策略...     

面向5G的非正交多址接入技术

在频谱资源受限的情况下,非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）技术由于其良好的过载性能而受到广泛关注。首先,提出了基于复杂度受限的NOMA理论设计模型;接着,对目前主流的NOMA 技术方案进行了研究分析,并针对每种方案给出了其设计原理;进一步,设计了基于期望值传播（expectation propagation,EP）的低复杂度接收机;最后,通过仿真比较了 NOMA 与传统正交多址接入（orthogonal multiple access,OMA）技术的性能。结果表明,NOMA较传统的OMA技术能够显著提升系统容量和误码率（block error rate,BLER）性能。     

NOMA物联网下多UAV辅助MEC系统的资源分配

为解决偏远地区或突发灾害等场景中的物联网(Internet of Things, IoT)设备的任务计算问题,构建了一个非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access, NOMA)-IoT(NOMA-IoT)下多无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)辅助的NOMA多址边缘计算(Multiple Access Edge Computing, MEC)系统。该系统中设备的计算能耗、卸载能耗和MEC服务器计算能耗直接受同信道干扰、计算资源和发射功率的影响,可通过联合优化卸载策略、计算资源和发射功率最小化系统加权总能耗。根据优化问题的非凸性和复杂性,提出了一种有效的迭代算法解决：首先,对固定卸载策略,计算资源和发射功率分配问题可通过连续凸逼近转化为可解的凸问题;其次,对固定计算资源和发射功率,利用联盟形成博弈解决卸载策略问题,以最小化IoT设备之间的同信道干扰。仿真结果表明,较OMA接入方式,NOMA接入方式减少本地计算能耗、卸载能耗及计算能耗约20%;较无卸载策略方法,包含卸载策略方法在减少系统加权总能耗方面效果较为明显。     

免调度非正交多址接入技术及其系统性能

主要探讨免调度非正交多址接入(NOMA)技术及其系统性能。NOMA技术在实际应用中需要仔细研究并解决用户识别以及信道估计问题,尤其是在有碰撞的情况下。针对该问题,给出了相应的解决方案,以及系统级评估中的建模方法,并对基于预配置方式和随机选择方式的免调度多用户共享接入(MUSA)方案在实际系统中的性能表现进行了系统级仿真评估。仿真结果显示免调度MUSA方案具有明显的性能增益。     

面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

针对基于正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)技术的卫星通信网络资源利用率低的问题,提出了一种基于功率域非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下,利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点,并采用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系,分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势,并分析了关键参数对系统性能的影响。     

基于NOMA的协作中继网络安全性能分析

由于非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)能够显著提升系统的频谱资源利用率,在下一代移动通信中得到广泛应用。对NOMA环境下多中继协作网络的最优中继选择方案和系统安全性能进行了分析和讨论,其中包含窃听者仅窃听中继和窃听者同时窃听中继及源节点这2种情况下的系统安全性能表现,并与相同场景下正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)网络进行了对比。最终的理论分析和仿真结果表明,在所提出系统模型中,当信道条件相同时,NOMA网络总能取得相较于OMA网络更好的安全性能,同时随着系统中继节点数目的增多,NOMA网络在物理层安全性能上获得更大的优势。     

基于双向中继和网络编码的NOMA网络性能分析

针对实际场景中存在的具有上下行双向传输任务的通信系统,本文提出了一种双向中继协作非正交多址接入(NOMA, non-orthogonal multiple access)传输方案,基于解码转发(DF, Decode and Forward)协议研究信号的上行和下行双向传输技术,与现有NOMA方案不同,本方案为近端用户分配较大的功率,利用网络编码(NC, network coding)原理在两个时隙内实现基站和用户之间的双向信息交换。进一步考虑不完美信道状态信息(CSI, Channel State Information)条件,分析系统的传输性能并推导了系统中断概率以及遍历和速率闭合表达式。仿真结果表明,在完美CSI和不完美CSI条件下,相比于现有文献所提方案、单向中继(OWR,One-Way Relay)和正交多址(OMA, Orthogonal Multiple Access)网络,本文所提方案有效降低了系统的传输中断概率,提高了系统的遍历和速率以及系统吞吐量。      

全双工认知NOMA网络下中继选择策略性能分析

本文把非正交多址接入(NOMA)技术与认知网络相结合,提出了一种基于多中继选择的认知NOMA网络模型。考虑了在瑞利衰落信道下,主网络借助次级网络中的全双工中继实现可靠通信,作为回报,次级网络允许接入授权频谱来传输次级信号。中继同时接收主次信号后,采用串行干扰消除技术(SIC)依次解码主次信号,并根据NOMA协议转发信号到主次用户端。推导了在两种中继选择策略下认知NOMA网络中断概率,并通过了蒙特卡罗仿真验证。仿真结果表明,两阶段中继选择策略和全双工技术能有效提高系统中断性能。      

一种基于Max-Log-MPA算法的改进方法

非正交多址接入技术(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)具备高频谱效率和大连接的特性.随着移动数据和用户数量的爆炸式增长,NOMA技术的代表之一——稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术具有愈发重要的研究意义.为了降低SCMA系统的检测...     

A distributed cooperative relaying optimization scheme for secondary transmission in Cognitive Radio networks

In Cognitive Radio (CR) networks, cooperative communication has been recently regarded as a key technology for improving the spectral utilization efficiency and ensuring the Quality of Service (QoS) for Primary Users (PUs). In this paper, we propose a distributed joint relay selection and power allocation scheme for cooperative secondary transmission, taking both Instantaneous Channel State Information (I-CSI) and residual energy into consideration, where secondary source and destination may have different available spectrum. Specifically, we formulate the cognitive relay network as a restless bandit system, where the channel and energy state transition is characterized by the finite-state Markov chain. The proposed policy has indexability property that dramatically reduces the compu-tation and implementation complexity. Analytical and simulation results demonstrate that our pro-posed scheme can efficiently enhance overall system reward, while guaranteeing a good tradeoff between achievable date rate and average network lifetime.     

基于非正交多址接入的网络切片联合用户关联和功率分配算法

为了满足网络切片多样化需求,实现无线虚拟资源的动态分配,该文提出在C-RAN架构中基于非正交多址接入的联合用户关联和功率资源分配算法。首先,该算法考虑在不完美信道条件下,以切片和用户最小速率需求及时延QoS要求、系统中断概率、前传容量为约束,建立在C-RAN场景中最大化长时平均网络切片总吞吐量的联合用户关联和功率分配模型。其次,将概率混合优化问题转换为非概率优化问题,并利用Lyapunov优化理论设计一种基于当前时隙的联合用户调度和功率分配的算法。最后采用贪婪算法求得用户关联问题次优解;基于用户关联的策略,将功率分配的问题利用连续凸逼近方法将其转换为凸优化问题并采用拉格朗日对偶分解方法获得功率分配策略。仿真结果表明,该算法能满足各网络切片和用户需求的同时有效提升系统时间平均切片总吞吐量。     

MIMO系统中的部分信道状态信息反馈

根据有关多输入对输出（MIMO）系统的相关特征可知,在发射端完全知道信道状态信息（CSI）的情况下,遵循注水定理可以实现最优的发射设计。对于有线通信系统来说,这种情况是完全合理的。但是,在无线通信中,基于完全的信道状态信息的自适应发送仅仅在信道变化足够慢的情况下才有效。现有的关于MIMO的研究,主要集中于信道状态未知的情况下发射端的设计,这种设计并不能获得太令人满意的性能。然而为了减低信道信息反馈带来的信令开销,实时地更新完全信道状态信息对于MIMO系统来说是不太现实的。近来,越来越多的研究更集中于部分信道状态信息,该技术具有极大的应用价值,因为它为上述两种情况提供了一个很好的折衷。     

基于相位旋转的坐标交织分布式空时码

两天线的中继网络中,坐标交织分布式空时码(CIDSTC)的设计未考虑到信道状态信息(CSI)。针对此问题,该文提出了一种基于相位旋转的坐标交织分布式空时码(PR-CIDSTC),中继节点将其发送信号旋转适当的角度,该角度由接收端根据CSI以最小化成对差错概率(PEP)为目标而设计并反馈到发送端。仿真结果显示,误码率(BER)为10-5时,PR-CIDSTC只需2 bit的反馈量就获得了1.5 dB的增益。     

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。     

一种空时相关信道下的鲁棒SLNR预编码算法

为了改善存在信道误差、空时相关条件下多用户多入多出（MIMO）系统的性能,给出了一种基于信漏噪声比（SLNR）的鲁棒预编码算法.通过推导空时相关信道环境下信道向量的条件均值和协方差,分别建立了发送端信道状态信息（CSIT）和接收端信道状态信息（CSIR）模型.在此模型基础上,推导了收发两端信道状态信息（CSI）均不理想情况下的鲁棒SLNR 预编码以及相应的接收滤波矩阵.仿真结果表明,该算法对空间相关性、时间相关性以及信道误差均具备一定的鲁棒性.     

波束空时分组编码的ICA盲检测方案

理论研究已经证明,结合波束形成和空时分组编码的混合系统与传统的单纯使用波束发射或空时编码的方案相比具有很大的性能提高;传统的译码方案是借助接收端的信道估计来实现的,它需要知道准确的信道状态信息(CSI)。但如果信道估计不易实现,则系统性能将受很大影响。独立分量分析(ICA)作为一种经典的盲信号分离技术可以在不进行信道估计的情况下对发射信号实现有效检测。本文针对接收端的信号结构提出了一种基于ICA的正交检测方案;并通过仿真将新方案与传统方案进行了性能比较。仿真结果表明,新方案具有较好的系统适应性和误码率特性。     

协同分布式天线系统中低复杂度天线单元选择与自适应比特分配算法

For multi-user cooperative Distributed MIMO (D-MIMO) systems, a low-complexity Remote Radio Unit (RRU) selection and adaptive bit partition algo-rithm is proposed to maximize the transmission Signal-to-Interference-Noise Ratio (SINR). Considering limited feedback, each user can adaptively select an RRU clus-ter to maintain the best communication quality. Under this condition, only one codebook is utilized for quanti-zing the Channel State Information (CSI) with variable dimensions, which effectively reduces the codebook storage amount. Furthermore, we propose an adaptive bit partition algorithm, which separately allocates bits to quantize the desired channels and interference channels. The optimal solution is achieved through an optimiza-tion theory to minimize the effect of inter-cell interfer-ence. Simulation results show that the proposed algo-rithm substantially improves the performance compared to other non-adaptive schemes.     

Robust optimization of transmit/receive beamformer for MIMO downlink with imperfect CSI at base station

A robust scheme is proposed to jointly optimize transmit/receive beamformers for Multiple Input Multiple Output （MIMO） downlinks where the available Channel State Information （CSI） at Base Station （BS） （CSIBS） is imperfect. The criterion is to minimize the sum Mean Square Error （sum-MSE） over all users under a constraint on the total transmit power, which is a non-convex and non-linear problem. Observing from the first order optimization condition that the optimal transmit/receive beamformers are mutually dependent, the transmit/receive beamformers for each user are updated iteratively until the sum-MSE is minimized. Simulation results indicate that the proposed scheme can effectively mitigate the system performance loss induced by imperfect CSIBS.     

A New Performance Enhancement Algorithm for Space-time Block Coding in OFDM Systems

1　Introduction　WirelesscommunicationusingMIMOsystems ,some timescalleda“volumetovolume”wirelesslink ,hasre centlyemergedasonofthemostsignificanttechnicalbreakthroughsinmoderncommunications[1] .Inaddi tion ,space timecoding[2～ 4 ] isa good proposalthatcombinessignalprocessingatthereceiverwithchannelcodingtechniquesappropriatetomultipletransmitan tennasandcansignificantlyimproveperformanceofMI MOsystems .Atthesametime ,OFDMiseffectiveinpresenceoffrequencyselectivefadinginthewirelessap …