LTE虚拟MIMO系统中用户正交配对改进算法

第三代合作伙伴计划(3GPP)在长期演进(LTE)上行传输中引入了虚拟多输入多输出(V-MIMO)技术,能够提升频谱效率,改善无线链路传输性能.用户配对是V-MIMO技术必不可少的环节.针对现有的正交配对算法由于不能准确衡量两用户的正交性而导致的性能恶化问题进行了理论分析,并提出更具有一般性的正交性定义.为适应LTE-Advanced上行最大支持4流、下行最大支持8流的特点,结合贪婪思想将正交配对的应用情形由两用户推广至多用户.为了进一步改善系统性能,提出基于范数的贪婪正交配对算法.仿真结果与复杂度分析表明,基于范数的贪婪正交配对算法与穷举的最优算法性能接近,且在计算复杂度上要远低于最优算法,对于V-MIMO技术的发展具有重要意义.     

一种基于信干比门限反馈的MIMO下行系统自适应传输策略

以降低系统反馈为目标,提出一种在多天线下行系统基于信干比门限反馈的自适应传输策略.基于正交随机波束成形,提出仅当用户最大信干比超过门限时才将最大信干比和对应的波束序号反馈给基站,并给出了系统平均总速率与该信干比门限的关系表达式.仿真结果表明,通过选取有效的信干比门限,可在几乎不降低总速率的情况下,系统反馈极大降低.     

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.     

基于上行多用户大规模MIMO系统能效优化算法

针对上行多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统,提出了基于能效优化的资源分配方法。所提方法采用迫零(ZF)接收,以最大化系统能效下界为准则,系统功率消耗考虑电路功率消耗和发射功率消耗2部分,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的数据速率来优化能效函数。首先,根据目标函数的性质,证明全局最优速率分配和天线数的存在性和唯一性,然后,根据分数规划的性质,把原始的分数最优化问题转换成减式形式,进而提出一种新的迭代算法。仿真结果表明,所提算法以较少迭代次数取得了接近最优算法的性能。     

基于MSINR的上行多用户MIMO多址干扰抑制算法

针对多用户多输入多输出技术上行传输系统,以最大信干噪比作为多址干扰(MAI)抑制的准则提出了一种新算法。该算法充分利用基站接收端所能获知的信道状态信息构造滤波矩阵,以抑制 MAI以及噪声带来的影响。与广泛关注的块对角化 MAI抑制算法相比,该算法考虑了噪声的影响,性能有较大提升。针对非理想信道环境,给出了本文算法的改进,仿真结果表明该算法具有优异的性能。     

虚拟MIMO技术

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,重点分析了该技术各种用户配对方案的优缺点和经典的资源调度算法,最后介绍了虚拟MIMO技术国内外研究成果及虚拟MIMO技术在无线传感器网络领域的广泛应用前景.     

一种基于MCS信息的白适应MIMO机制选择算法

文章讨论了在时变无线信道下多天线无线通信系统中MIMO机制的选择问题，并提出一种基于调制编码（Modulationand Coding Scheme，MCS）信息的MIMO机制选择方案。该方案通过对MCS信息进行统计和分析，自适应的选择MIMO机制以获得最大吞吐量。与已有MIMO选择方案相比，该算法不仅仍能准确地选择出合适的MIMO机制，而且易于实现，更容易应用于实际系统中。     

MIMO下行链路中的多用户调度算法

针对采用随机波束成形的MIMO下行链路,提出了一种多用户调度算法。在接收端利用每个用户在各个波束方向上的比例公平性参数来得到容量门限。仿真结果显示,这种调度算法相比其他门限调度算法,在系统性能无明显损失的情况下,有效地减小了反馈量。     

基于虚拟MIMO的TD-LTE终端省电机制

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,分析了该技术几种常用的用户配对方案的优缺点,最后重点分析了虚拟MIMO技术在TD-LTE系统中用来提高能量有效性的可能,并提出了基于虚拟MIMO的TDLTE终端省电机制的构想。     

基于虚拟MIMO的TD LTE终端省电机制

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,分析了该技术几种常用的用户配对方案的优缺点,最后重点分析了虚拟MIMO技术在TDLTE系统中用来提高能量有效性的可能,并提出了基于虚拟MIM0的TDLTE终端省电机制的构想。     

LTE-Advanced上行虚拟MIMO系统用户配对算法研究

LTE引入了虚拟MIMO技术来解决终端天线数目较少的问题。用户配对是进行虚拟MIMO传输的重要环节,传统的配对算法只进行两用户配对,但在LTE-Advanced中,由于基站端最多支持8根发送天线,因此可以进行多用户虚拟MI-MO传输。文章提出了根据传输速率进行自适应用户配对数量选择的算法,并提出最低配对调制编码方案的概念,从而能在保证边缘用户吞吐量的基础上提升系统平均性能。     

MU-MIMO系统下行链路中的自适应用户调度算法

在多用户MIMO系统下行链路中,经典的半正交用户调度算法(SUS)难以控制备选用户的门限参数值,且该算法没有考虑QOS对时延的要求。为此,提出一种自适应用户调度算法(AUS),在其调度过程中根据备选用户数及基站端天线数动态改变门限参数值,同时将用户最大时延限制作为用户选择准则的权重。仿真结果表明,与其他算法比,该算法提高了系统吞吐率,在加权用户选择准则时最大可减少24%的平均时延。     

单蜂窝多用户系统下行链路中一种基于虚用户的调度算法

提出一种应用于机会波束成形系统的基于虚用户的调度方案。在单蜂窝多用户系统下行链路中,将用户的服务质量按其所拥有的应用连接数量划分为若干级别,其中高级用户以多个普通用户的身份参与调度。将该调度方案与传统的PFS算法相结合,提出VU—PFS算法。数值分析表明,新算法在保证系统吞吐量和普通用户间公平性的同时,也为高级用户提供了一定的QoS保障。     

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。     

一种基于改进遗传算法的MIMO多用户检测算法

针对多输入、多输出（MIMO）系统中计算最优多用户检测指数的复杂度问题,提出利用遗传算法进行MIMO多用户检测方案,并从组合优化的角度,提出一种基于改进遗传算法的MIMO多用户检测算法-IGA～MUD。仿真表明,IGA—MUD的性能大大优于ZF和MMSE算法,在获取接近最大似然检测性能的同时,显著降低了算法的复杂度。     

Group-based user pairing for virtual MIMO in LTE

A user pairing method is proposed to improve the throughput gain of virtual multiple input multiple output (virtual MIMO) in 3G long-term evolution (LTE).The approach taken in this study separated the user pairing into four steps 1) the users are divided into two groups according to their signal-to-noise ratio (SNR), and different user pairing metrics are proposed for each group; 2) the scheduler chooses a user for transmitting by a given rule; 3) the scheduler searches the pairing candidate for the selected user in each group; 4) the scheduler chooses the final pairing user from the co-group and crossover-group candidates by using a marginal utility function, to balance fairness and efficiency.The method can improve the throughput of users with high SNR, and guarantee fairness for users with low SNR, so it can be used in 3G LTE systems.The article provides both theoretical analysis and simulation results to support the idea.     

基于MIMO雷达虚拟阵列的近场目标定位

提出了一种基于MIMO雷达虚拟阵列的近场目标定位新算法。该算法通过MIMO雷达形成的虚拟阵列的互协方差矩阵来构造一个新的二阶统计量矩阵,利用其相应的特征值及特征向量估计出近场目标的三维参数。由于不同虚拟阵列的噪声是不相关的,所以该算法可适用于任意的加性高斯噪声环境。与现有的无源阵列近场源定位算法相比,该算法的参数估计结果能自动配对,无需参数配对过程,且不存在接收阵列孔径损失的问题。计算机仿真结果证明了本文算法的正确性和有效性。     

蜂窝通信系统中天线选择在虚拟MIMO的应用

天线选择技术(AS)和虚拟MIMO(Virtual MIMO,VMIMO)技术都被广泛应用于只有一个无线射频(RF)模块的上行通信传输中。为了使两者的优势都得以发挥,该文提出将天线选择技术应用在虚拟MIMO系统中,该文中称作VMIMO-AS系统。然而,仅从被调度用户设备(User Equipment,UE)中选择最好的天线组成虚拟MIMO并不能确保系统获得最佳的性能。该文提出了VMIMO-AS系统中几种不同用户设备配对算法,并对这些算法就吞吐量性能和用户间公平度进行了比较。仿真结果表明第1个用户的选择需要应用AS原则,而考虑到复杂度和性能的折中,配对用户的选择则不需要应用AS原则。     

基于MIMO雷达虚拟阵列的二维波达方向估计算法

基于L型配置MIMO雷达系统,提出了一种利用MIMO雷达单次回波的二维波达方向估计新算法。该算法通过单次回波信号形成的虚拟阵列数据来构造两个具有特定关系的矩阵,再用这两个矩阵构造一个波达方向矩阵,根据该矩阵的特征值和特征向量之间的关系,导出了目标方位角和高低角的闭式解。该算法不涉及二维谱峰搜索,计算量小,且不存在参数的配对问题;此外,当发射阵元数大于2时,其估计的最大目标数可大于或等于接收阵元数。计算机仿真结果证明了该算法的正确性和可行性。