LTE-Advanced中协作多点传输技术研究

为了提高小区边缘用户的性能,满足小区边缘频谱效率的要求,LTE-Advanced系统中引入了协作多点传输技术CoMP（Coordinated Multi-Point）。CoMP技术是一种干扰消除技术,通过小区间的联合调度和协作传输,使小区边缘的CoMP用户的干扰信号变为有用信号,或降低来自邻小区的干扰水平,从而提高小区边缘吞吐量,并且增强系统性能。文章主要介绍了协作多点传输技术及其原理,对CoMP技术中的协作簇选择、CoMP用户划分、用户传输方案及预编码做出了介绍,通过仿真对比得到采用CoMP技术的系统性能增益,最后对协作多点传输技术作出了展望。     

一种提高小区边缘用户性能的多用户子载波功率分配策略

在OFDMA系统中,小区边缘用户由于受到来自相邻小区的同频干扰,通信质量严重下降.有效地抑制小区间干扰,极大地提升无线网络性能尤其是小区边缘用户性能是5G移动通信系统的目标之一.基于速率自适应(RA)准则提出了一种提高小区边缘用户性能的子载波和功率的联合资源分配算法,该算法分为子载波分配和混合功率分配两步,在提高小区边缘用户性能的同时,最大化链路吞吐量.仿真结果表明,小区边缘用户吞吐量增益为25％以上,混合功率分配下的系统吞吐量逼近全部用户使用注水法时的系统吞吐量,并且降低了运算复杂度.     

基于下行LTE-Advanced系统的协作多点传输技术研究

基于正交频分复用的LTE-Advanced系统具有对小区内干扰进行有效消除的作用,但是对于小区间干扰的消除能力较弱。协作多点传输技术(CoMP)可于上、下行对小区平均、边缘用户吞吐量进行分别提升,虽然该技术的应用会导致系统复杂度增加的问题,但其所具备的提高小区覆盖范围与容量的特点,依然值得我们给予它更多的关注。本次研究针对基于BBU+RRU模式的下行多用户MIMO(多输入输出)协作多点传输机制,给出了协作传输系统的模型并对接收信号检测进行了分析,系统级的仿真结果表明,新机制具有提高小区平均、边缘用户吞吐量的积极作用。     

大尺度信干比共享下的基站协作干扰协调

在基于正交频分多址接入(OFDMA)技术的蜂窝移动小区中,小区间的干扰是影响系统性能的主要因素。多点协调(CoMP)技术被视为能够协调小区间干扰的主要手段。在下行多点协作传输系统中,小区基站采用三向天线来对小区划分扇区,从而消除了相邻小区边缘处的干扰。各扇区分别计算扇区内用户的大尺度信干比(SIR),小区之间通过共享大尺度信干比信息,对各自服务的用户按照一定的规则进行匹配,对小区中心用户的SIR和边缘用户的SIR进行了折中,从而有效解决小区边缘用户由于小区间干扰带来的低信干噪比(SINR)问题。仿真结果表明,本文提出的用户匹配算法以较小的反馈开销,较大的提高了小区边缘用户的信干噪比和系统吞吐量。      

LTE-A系统CoMP技术对随机接入过程的影响

LTE-A系统通过采用CoMP技术对多个小区进行联合调度和协作传输,降低小区间干扰,提高小区边缘用户的性能和扇区吞吐量.随机接入过程是移动通信系统中UE与网络建立连接、进行通信的首要过程,必将受到这种新的传输模式的影响.本文对其接入场景与接人流程、资源请求过程的资源分配问题、及部分切换过程进行探讨,提出这些过程在CoM...     

基于PMI反馈的联合处理

为了提高LTE-Adwanced系统边缘用户的吞吐量和性能,本文在协作多点传输的基础上提出了两种联合处理的算法,这两种算法分别采用全局预编码和间接预编码的方式,把来自不同小区的干扰信号联合处理使其成为有用信号,仿真结果表明两种算法都能很好的提高边缘用户的性能。     

一种基于OFDMA系统的频率复用方法

频率复用作为提高小区边缘用户性能的有效方式已被广为研究。然而,如何在提高小区边缘用户性能的同时,使频谱利用率得到有效提高仍是一个有待解决的问题。在以正交频分多址(OFDMA)为基本多址方式的第4代(4G)系统中该问题尤为突出。为此,该文提出了一种OFDMA系统中的频率复用方法,通过抑制小区间干扰提高小区边缘用户性能;同时,根据小区中心与小区边缘通信环境的差异,分别对其实施不同的频率复用策略使频率复用系数接近于1以提高频谱利用率。仿真结果表明,与未经过频率规划的全频率复用相比,该文提出的频率复用方法提高了系统吞吐量并显著改善了小区边缘用户性能。     

多点传输系统的联合调度方案

在下行蜂窝网络中,多点传输计划因可以大幅度提高扇区平均吞吐量和小区边缘用户速率而越来越受到关注。传统的独立调度算法中参与多点传输的扇区分别调度各自的用户,这种独立调度算法限制了系统性能的进一步提高。文章提出了一种针对SF-DCHSDPA系统新的联合调度方案,基站间通过交换信息选择适合的传输方案。可更好地调度用户。通过系统级仿真结果可以看出,新提出的联合调度算法可以获得更好的扇区平均吞吐量和边缘用户体验。     

联合处理中自适应调度算法研究

在新一代移动通信中,协作多点传输技术因其可以有效提高边缘用户性能而被广泛研究.对于协作多点传输来说,其核心思想是通过不同小区间协作来改变边缘用户的性能,从而提升系统性能.针对单用户多输入多输出的特点,本文是在经典调度算法的基础上改进了的自适应调度算法,此算法在每个时频资源块上灵活的选择较优的传输模式,从而增强系统性能.通过仿真表明了这种调度算法在保持较好公平性的同时,又可以很好的提升平均小区吞吐量和边缘用户频谱效率.     

协作多点通信系统中的切换机制

协作多点技术能有效改善小区边缘用户性能,提高系统吞吐量。协作多点技术需要设计全新的切换机制,否则将会限制其实际性能。文章基于协作多点通信系统架构下的切换场景提出了一种支持协作多点通信的切换机制,包括协作小区集合切换和协作传输点选择／更新的信息交互以及信令传输流程。该切换机制可有效支持协作多点通信,同时降低信息交互及信令开销。     

CoMP-MU-MIMO上行用户配对方案性能比较

协作多点传输（CoMP）是3GPP长期演进（LTE）的一个重要技术点,并将在上行采用多用户MIMO技术。分析了上行构成多用户MIMO的用户配对选择方法,并提出了一种在物理层进行用户传输速率公平性的调度方法,使系统在单个用户性能与整个系统的频率效率间取得较好的折衷。用系统仿真的方法对系统性能进行了仿真,证明了所提出算法的有效性。     

无人机短包通信中基于NOMA传输的安全性能分析

针对物联网（IoT）通信的低延时需求,为了保证数据传输的灵活性,本文构建一种基于短包传输的无人机（UAV）通信网络。由于非正交多址接入（NOMA）技术能够增加可服务的地面用户数量,故将该技术应用到无人机短包通信（UAV-SPC）系统中可以解决多用户的安全传输问题。与正交多址（OMA）技术相比,NOMA可有效提高用户接入公平性和频谱利用率,因此被广泛用于下行链路的通信传输。为解决复杂的安全传输问题,首先证明在功率和译码错误率约束的条件下,分别存在最优的功率分配,数据传输包长和系统传输比特数使目标用户的平均安全吞吐量最大。在此基础上,通过本文所提算法得到安全传输问题的优化解。实验结果验证了该算法的稳定性和可行性。此外,与基准方案相比,本文所提方案可有效降低短包传输的通信时延,提高系统中目标用户的平均安全吞吐量。     

LTE-A上行CoMP软信息合并接收算法

为了提高边缘用户的吞吐量和服务质量,LTE-A系统引入了协作多点传输(coordinated multi-point transmission,CoMP)技术.针对LTE-A上行CoMP联合处理技术,在原始数据合并和硬判决动态选择算法的基础上,提出了一种软信息合并接收算法.理论分析和系统级仿真证明,其结合了两种传统算法各自的优点,吞吐量增益介于两种传统算法之间,极大地降低了X2链路负载,且充分利用了各个eNode B的基带处理能力,提高了网络的健壮性和容错性.     

802.11ax系统中基于传输延迟的多用户调度与资源分配算法

IEEE 802.11ax系统中站点(Station,STA)数量众多和潜在的高数据包冲突率导致无线局域网通信效率显著降低,本文针对上行多用户传输中的无效帧填充问题,以每轮传输中用户组的传输延迟为优化目标,提出一种多用户调度和资源分配算法.基于OFDMA上行调度接入中动态传输时间的帧交互方案,接入点(Access Po...     

Effective resource scheduling scheme considering scheduling relevancy for downlink joint transmission system

Coordinated multi-point(CoMP) transmission is a promising technique to improve both cell average and cell edge throughput for long term evolution-advanced(LTE-A).For CoMP joint transmission(CoMP-JT) in heterogeneous scenario,if joint transmission(JT) users are firstly scheduled,other non-JT users will not be allocated sufficient resources,i.e.,scheduling relevancy exists in the users under different cells in the same coordination cluster.However,the CoMP system throughput will decline remarkably,if the impact of scheduling relevancy is not considered.To address this issue,this paper proposes a novel scheduling scheme for CoMP in heterogeneous scenario.The principles of the proposed scheme include two aspects.Firstly,this scheme gives priority to user fairness,based on an extended proportional fairness(PF) scheduling algorithm.Secondly,the throughput of the coordination cluster should be maintained at a high level.By taking the non-CoMP system as a baseline,the proposed scheme is evaluated by comparing to random PF(RPF) and orthogonal PF(OPF) scheme.System-level simulation results indicate that,the proposed scheme can achieve considerable performance gain in both cell average and cell edge throughput.     

CoMP系统低复杂度集中式调度算法研究

在3GPPLTE—A网络中,可以使用CoMP（多点协作）技术来提高边缘用户的性能。为了最大化全网边缘用户的总吞吐量,关键是要确定在每个PRB（物理资源块）中同时被服务的用户集合、每个被调度用户所对应的协作基站、以及各基站的传输功率。基于每个边缘用户的RSRP（参考信号接收功率）,提出一种低复杂度的集中式传输调度算法,针对每个PRB中被服务的边缘用户和相应的协作基站进行动态选择,并通过仿真实验验证算法的性能增益。     

认知无线电中资源优化问题的研究

认知无线电中,主用户活动的随机性、无线信道的时变性及硬件设备的固有限制会使认知用户的监听结果出现误差,导致在数据传输时隙,主用户和认知用户之间出现传输碰撞。针对这种情况,研究了基于正交频分复用(OFDM)认知无线电中总有效可达吞吐量的最优化问题。利用拉格朗日乘子法推导了该问题的最优解,提出了一种基于混沌优化的搜寻算法以获取最优解。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于传输中断概率的认知无线电系统性能分析

如何设计最优的频谱感知与传输框架是认知无线电技术的重要环节。考虑频谱接入过程中数据传输中断对认知网络性能影响的问题,提出了一种新的基于传输中断概率的频谱感知与传输模型,联合优化频谱感知和数据传输两个阶段,将问题建模为对主用户的干扰量约束条件下的非凸优问题,以最大化认知网络吞吐量为目标联合优化感知时间、传输速率,并通过数值计算方法对其进行求解与仿真。数值分析表明,引入传输中断概率后,在满足上述约束条件的同时,在保护主用户和认知网络吞吐量、传输时延之间有了更好的权衡。     

Optimal joint rate and power allocation for layered multicast with superposition coding in cellular systems

We propose a layered multicast transmission scheme with superposition coding for cellular systems, i.e., at a base station a basic multicast stream (BMS) and an enhanced multicast stream (EMS) are superimposed and transmitted, the same BMS is repeatedly transmitted multiple times to ensure most users in the cell receive basic qualities of the service, while in each transmission different EMSs are transmitted to make the users with good channel conditions receive higher qualities of the service. In this paper, the optimal joint rate and power allocation for the layered multicast scheme is studied. Specifically, we first give a proof on the claim that the system delay of a BMS is minimized if the transmission rate of the BMS is set according to a fixed user selection ratio in each transmission. Then subject to fixed transmit power and power allocation, we derive the optimal transmission rate of a BMS that minimizes the system delay of the BMS, and the optimal transmission rate of an EMS that maximizes the average throughput of the EMS. Finally, by balancing the tradeoff between the system delay of a BMS and the average throughput of an EMS, we find the optimal joint rate and power allocation for the layered multicast scheme. Numerical results show that the optimized layered multicast scheme outperforms the conventional schemes in terms of the system delay of a BMS and the average throughput of an EMS.     

移动网络中HTTP视频流终端数据分析及应用

伴随移动通信技术的发展,越来越多的用户选择通过移动网络随时随地观看网络视频,移动视频业务迅速增长.在现有的无线视频传输方式中,由于TCP的可靠性以及易穿透防火墙和网络地址转化等优点,基于TCP的HTTP流逐渐成为网络视频的主流传榆方式.另一方面,用户对业务体验需求的上升,也给移动数据的传输带来巨大挑战.该文通过采集和分析HTTP流的终端数据,获到了HTTP流在HSPA+中传输特性及关键参数的特征,分析结果表明其视频块传输速率变化与自回归模型近似,并在此基础上,提出一种视频等级自适应控制算法,能够有效地改善用户体验.