基于成对用户大规模MIMO两跳中继系统的最优能效设计

该文针对成对用户大规模MIMO中继系统,研究了最优能效准则下的系统参数设计。在中继采用最大比合并/最大比发射(MRC/MRT)预编码方案下,借助于大数定律,推导出能效函数关于用户发射功率、中继发射功率和中继天线数的解析表达式。根据能效函数性质,分别证明了全局最优发射向量和最优天线数的存在性和唯一性。为了求解最优发射功率,利用分数规划,将原优化问题转换为等价的减法形式,进而提出一种新的低复杂度迭代优化算法,并求得最优发射功率的闭合解。对于最优天线数,则利用Lambert W函数,得到了能效最大时的最优天线数闭合解。通过数值仿真,验证了所提功率优化算法以极少迭代次数取得了接近最优算法的性能,并验证了所给出的最优天线数闭合解的精确性。     

基于能效优化的大规模MIMO FDD下行系统导频和功率资源分配算法

该文针对大规模MIMO FDD下行系统,联合考虑信道估计与数据传输两个阶段的资源分配问题,提出一种能效资源分配算法。该方法以最大化能效为目标,以导频时长、导频功率和数据功率为参量,在指定发射功率和频谱效率约束的条件下建立优化模型。由于目标函数无精确解析形式,借助确定性等价原理对其近似并求得闭合表达式。进而,利用分数规划将原分式形式目标函数等价转换为减式形式,再利用目标函数的下界将非凸优化问题逐步释放为相对容易求解的等效问题,最终获得一种3层迭代能效资源优化算法。仿真结果验证了所提算法的有效性,且具有较快的收敛速度。     

一种多用户多中继MIMO通信系统迭代预编码方案

该文针对多中继MIMO通信系统多用户传输时的用户间干扰问题,提出了一种可以有效抑制多用户干扰的发射端与中继端迭代预编码的方案。该方案首先在中继端进行多中继联合的迫零预编码,然后将基站与多用户之间等效为一个点到多点的MIMO信道,采用最大化信漏噪比的预编码方法,在发射端进一步消除用户间的干扰,同时避免了噪声放大的影响,进而通过中继端预编码与发射端预编码的多次迭代,更好地保持了多中继并行传输引入空间分集所带来的性能优势,有效地抑制了用户间干扰,获得了更高的系统和容量。     

基于有限反馈的数据流数自适应SDMA

针对目前绝大部分有限反馈自适应SDMA由于使用固定满波束发送策略而导致在稀疏网络中严重的用户间干扰的问题,该文提出了一种基于有限反馈的数据流数自适应SDMA,该方案能通过自适应地选择并行发送波束的数目来达到有效控制用户间干扰的目的。具体实现如下：通过用户的有限反馈信息,以及信道的二阶统计信息,基站端使用约束最大似然估计的方法估计出使用不同数目发送波束的发送模式所支持的最大和吞吐量,从而自适应地选择最优的发送模式。仿真结果表明：该文提出的方案能在增加很少反馈量的前提下显著改善现有SDMA方案的性能。     

快时变环境下OFDM系统中的信道估计

在OFDM系统中,怎样对快时变信道进行较为准确的估计是一个具有挑战性的课题。该文在利用信道基扩展模型的基础上,提出了一种适合于快时变环境下OFDM系统的信道估计方法,并且依据使估计的均方误差最小的准则,推导了相应最优的导频序列,包括最优的导频取值和最优的导频分布。可以证明,最优的导频序列是由一些相邻的等间隔等能量的子序列构成,每个子序列的导频之间满足一定的相位关系。仿真结果表明了所提估计算法在快时变环境下的有效性和采用所推导的最优导频序列进行估计的优越性。     

3D MIMO在无线携能通信系统中的应用和优化设计

为了提高无线携能通信(SWIPT)的效率,在基站采用3维(3D)定向天线,通过动态调整天线下倾角,来开发垂直维度,从而增强SWIPT中能量和信息的传输效率。该文研究单小区多输入多输出(MIMO)SWIPT系统,基站和用户分别使用迫零(ZF)预编码和功率划分(PS)技术。构建以最小化发送功率为目标的优化问题,在信噪比(SNR)和获取功率的约束下,联合优化了天线下倾角,PS比和分配的功率。最佳PS比和最优功率分配以闭合表达式给出。仿真表明,所得到的优化解的性能优于具有可调下倾角的常规MIMO系统和不考虑垂直维度的2维(2D)方案。     

移动边缘计算中的联合优化迁移决策和资源分配

移动边缘迁移计算中,边缘服务器之间的协作能为用户提供更高效的服务。本文对正交频分复用上行无线通信系统,基于移动边缘计算技术的任务迁移的子载波选择、用户发射功率和迁移量的联合优化问题进行了研究。在公平性原则下,本文考虑最小化迁移计算的最大时延问题,并提出了一种非凸问题的拉格朗日对偶法解决方案。首先将min-max问题转化为最小化问题,再用泰勒级数将其近似为一个凸问题,最后用拉格朗日对偶法求解。本文还给出特殊情况下的简便算法,适用于低信噪比的通信环境下。仿真结果证实了本算法的收敛性和实用性。      

叠加信息序列的下行信道信息直接反馈方法

提出一种低代价下行信道信息实时反馈方法,它将上行的信息序列与下行的信道信息叠加后上传,而不必为下行信道信息分配单独的系统资源.在保证信息序列误码性能及下行信道信息估计精度的前提下,牺牲一部分上行信息序列的误码性能以换取高的频谱利用率.由于对下行信道信息进行了扩频处理,故即使分配较低的能量也能在基站侧进行可靠地恢复.仿真实验证明了这种方法的有效性.     

一种MIMO时变信道下的低反馈量有限反馈预编码方法

本文提出了一种新颖的适用于MIMO时变信道环境的有限反馈预编码方法.该方法利用子空间跟踪算法自适应跟踪时变信道的发射预编码矩阵,同时结合Jacobi迭代算法有效降低了有限反馈预编码的反馈量.通过计算机仿真,该方法在ARI时变信道模型,以及更实际的Jake's时变信道模型下的跟踪性能得到很好的验证.在更低的反馈量下,该方法可以获得比传统的存在反馈延时的Grassmannian预编码方法更好的系统容量性能,而且该方法在相同的反馈量下,无论是收敛性能还是误码率性能都明显优于将Jacobi迭代算法直接应用于时变信道跟踪的预编码方法.     

数格子——一种简单的盲源分离方法

将多个随机变量的实现的每个分量分别用相应随机变量的分布函数变换，再将值域空间划分为均匀格栅，则格栅中被占据的格子数目的期望当这些随机变量相互独立时最大。本文发现了这一有趣的规律，对其作出了理论解释，并据此提出了一种简单的盲源分离方法。该方法能够分离各种源信号且易于用数字硬件实现。