协作多基站多用户MIMO系统中有限反馈比特分配方案

For the cooperative multi-cell systems with multi-user MIMO, a new limited feedback bit allocation scheme is proposed to minimize the rate loss caused by quantization error. In the proposed scheme, the Channel State Information (CSI) feedback of cell-edge user for the local service cell and the adjacent interference cell are separately quantized. Based on the upper bound of the rate loss of cell-edge user due to the limited feedback, the number of feedback bits for quantized CSI of the local service cell and the adjacent cell are optimized with the fixed total bits of the limited feedback. The simulation shows that our proposed scheme of feedback bits allocation efficiently decreases the interference and increases the rate of systems compared with that of equal bits allocation and those of other allocations .     

基于动态反馈与功率分配的干扰对齐方法

在多用户MIMO系统中,信道状态的精确性严重影响干扰对齐技术的性能。该文针对信道状态信息(CSI)有限反馈导致的干扰泄露问题,提出一种基于动态反馈与功率分配的干扰对齐方法。首先从理论上分析了系统和速率与信道状态反馈比特分配和功率分配之间的关系,得到了在动态反馈和功率分配条件下系统和速率的解析表达式;在此基础上,以系统容量提升为目标,对反馈比特分配和功率分配优化问题进行建模;并根据信道的准静态特性利用库恩塔克条件(KKT)对该问题进行求解,得到功率和反馈比特分配方案。仿真结果表明,与单独考虑信道状态动态反馈条件下的干扰对齐技术相比,提出的方法能够有效减少干扰泄漏强度,提高系统和速率。     

OFDM系统的功率和比特分配算法

OFDM(正交频分复用)是高速无线数据通信系统最有力的候选技术之一。在OFDM系统中,能够根据各个信道的衰减对各载波的发送功率和传输的比特数进行动态分配,从而使系统性能达到最佳。首先介绍了功率和比特分配的最优算法、贪婪算法,并针对贪婪算法迭代次数多的不足,提出了一种改进的贪婪算法。该算法通过修改迭代过程的初始条件,大大简化了贪婪算法的计算复杂度。仿真结果表明,改进的贪婪算法能够在保持发送比特总数不变的同时有效减少迭代的次数。     

一种无线OFDM系统中的高效功率和比特分配算法

在限定无线OFDM通信系统的传输速率和最大误码率的情况下,该文提出了一种最小化发射功率的高效功率和比特分配算法。该算法首先利用注水水平和系统传输速率之间的关系求出无需预设步长和初始值的注水水平迭代公式,然后在部分子载波上使用简化的Greedy算法进行强制收敛。由于充分地利用了注水算法和Greedy算法的优点,该文算法不仅有效地避免了传统自适应算法的收敛性、初始值和步长选择等问题,而且计算效率更高。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种适用于SC-FDMA多小区系统的协作调度和功率控制算法

该文针对长期演进(LTE)上行单载波频分多址(SC-FDMA)多小区系统的性能受限于小区间干扰的问题,提出一种综合考虑协作调度和功率控制的方案。该方法分步执行小区间的协作调度和功率控制,首先调度各小区中的用户,在此基础上优化用户的发射功率。调度时首先估计小区间的干扰信息并分配频率资源块给每个小区内的用户,在优化用户的发射功率时,同时考虑由于用户功率改变所造成的目标小区和其他干扰小区性能的变化。进一步提出一种低复杂度功率控制方案,在优化目标小区用户的功率时,只考虑受目标小区干扰影响最大的几个小区性能的变化,其他干扰小区性能的变化则通过引入补偿因子来估计。计算机仿真验证了该文所提方法在系统吞吐量和小区边缘吞吐量方面的性能优势显著。     

MIMO-OFDM系统中的比特和功率联合分配算法

针对MIMO-OFDM系统,该文首先提出一种实用的最优比特和功率联合分配算法;其次为简化实现,设计了一种简化的等功率自适应调制选择算法。仿真表明,提出的联合分配算法不但可以获得最优的性能,而且具有较低的复杂度。简化的次优等功率分配算法极大地降低了算法复杂度,而性能只略低于最优等功率分配算法。     

一种针对多目标跟踪的多基雷达系统聚类与功率联合分配算法

为了使多基雷达系统(MSRS)能动态地协调各部雷达的发射参数及其所获得的量测的使用,进而在系统资源有限的约束下达到更好的性能,该文提出一种针对多目标跟踪的MSRS聚类与功率联合分配算法。首先,该文推导了目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界(BCRLB)。然后,以最小化多目标总体跟踪误差的BCRLB为目标,建立了包含聚类方式和发射功率两个优化变量的代价函数,并用循环最小化算法和投影梯度算法对这个双变量优化问题进行了求解。最后,通过仿真实验验证了提出算法的有效性。     

一种快速的OFDM系统比特与功率分配算法

针对OFDM系统提出一种基于裕度自适应(Margin Adaptive)的快速比特与功率分配算法,改进了Greedy(贪婪)算法。新算法利用不同子载波之间信道信噪比的对数关系,将子载波进行分组;在分配比特时,降低了原Greedy算法的循环迭代次数。仿真结果表明,在满足相同的通信服务质量(QoS)前提下,提出的分配算法,显著降低了算法的复杂度,发射功率增量很小,具有实用意义。     

一种新的OFDMA系统功率与比特分配算法

针对实际正交频分复用多址访问（OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access）系统中整数比特的限制问题,以及用户间公平性要求较为松弛的情况,提出了一种新的整数比特条件下的功率与比特分配算法。该算法首先按公平比例进行功率和比特分配,然后对分配结果取整,并将剩余的功率与比特再进行分配。仿真结果表明：该算法保持用户间的比例公平性的基础上取得与贪婪算法接近的系统容量,公平性优于贪婪算法。     

多用户多载波无线携能通信系统的上下行联合资源分配

无线携能通信(SWIPT)技术是解决无线网络能量受限问题的有效方法,该文研究一个由基站(BS)和多用户组成的多载波SWIPT系统,其上行和下行链路均采用正交频分复用(OFDM)技术。在下行链路中,基站向用户同时进行信息与能量传输;在上行链路中,用户利用从基站接收的能量向基站回传信息。该文以最大化上下行加权和速率为目标,联合优化上行和下行的子载波分配和功率分配,提出基于拉格朗日对偶法和椭球法的最优联合资源分配算法。计算机仿真结果证实了该算法的有效性。     

OFDM系统中子信道的自适应比特、功率分配

研究了一种改进的OFDM系统中子信道的自适应比特、功率分配算法。该算法可适用于多径频率选择性衰落信道,它根据信道的瞬时特性,动态地为OFDM系统的各子信道分配传输比特数和发送功率。依据不同的分配准则,采用了MA和RA两种优化算法。仿真结果表明,采用自适应技术可以大大提高OFDM系统的性能。     

云无线接入网络高能效功率分配和波束成形联合优化算法

针对云无线接入网络(C-RAN)的资源分配问题,该文采用max-min公平准则作为优化准则,以C-RAN用户的能量效率作为优化目标函数,在满足最大发射功率和最小传输速率约束条件下,通过最大化最差链路的能量效率来实现用户发射功率和无线远端射频单元(RRHs)波束成形向量的联合优化。上述优化问题属于非线性、分式规划问题,为了方便求解,首先将原优化问题转化为差分形式的优化问题,然后通过引入变量将差分形式的、非平滑优化问题转化为平滑优化问题。最终,提出一种双层迭代功率分配和波束成形算法。在仿真实验中,将该文算法与传统的非能效资源分配算法和能量效率最大化算法进行了比较,实验结果证明该文算法在改进C-RAN能量效率和提高资源分配公平性方面的有效性。     

基于MIMO信道估计误差模型的功率分配与自适应调制算法

该文分析了瑞利平坦衰落信道下,信道估计误差对采用迫零接收的MIMO系统性能的影响,提出了一种以系统有效吞吐量最大化为目标的功率分配与自适应调制算法。为了减少信道估计误差对实际系统性能的影响,该算法对发送端估计的信噪比进行修正,并以此作为功率分配和自适应调制的依据。在系统总功率受限的条件下,对发端多天线的功率分配结合了空域注水定理和比特分配,并尽量保证调制阶数高的数据符号所在天线的功率。仿真结果表明,该算法实现较简单,获得的系统有效吞吐量接近于最优值,适用于实际系统。     

中继辅助的MIMO系统联合最优的 功率分配研究

本文对中继辅助的多输入多输出(MIMO)系统中信源与中继的联合最优功率分配问题进行了研究.首先,基于系统容量最大化准则提出相应代价函数,并证明了该代价函数仅仅对于部分参数是凸的,而对于全局参数是非凸的.然后,通过推导系统容量的下界,给出了一个新的代价函数,从而将非凸问题转化为一个联合凸优化问题.最后,利用凸优化方法获得了联合功率分配问题的全局最优解.计算机仿真表明,与现有方案相比,所提方案获得了更好的吞吐量性能.     

基于非线性机会约束规划的多基雷达系统稳健功率分配算法

现有多基雷达系统(MSRS)功率分配算法都假设目标的雷达散射截面(RCS)信息先验已知。针对上述问题,该文将目标的RCS建模为分布未知的随机变量,提出一种基于非线性机会约束规划(NCCP)的MSRS稳健功率分配算法,用于处理RCS参数的不确定性。该文首先推导了目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗界(BCRLB)。然后以最小化MSRS各个时刻发射功率为目标,在满足BCRLB不大于给定误差的概率超过某一置信水平的条件下建立了NCCP模型,并用条件风险价值(CVaR)松弛结合抽样平均近似(SAA)算法对此问题进行了求解。最后,仿真实验验证了算法的有效性和稳健性。     

一种OFDM中继系统的有限反馈预编码方法

基于正交频分复用的放大转发协作中继系统,为了减少系统误比特率、增加信道容量和增强实用性,该文提出一种实用的源节点预编码和中继节点预编码的联合优化有限比特反馈的预编码方法。利用3节点构成的两个下行链路,实现两跳协作通信方式;采用SVD分解和QR(orthogonal triangular)分解相结合设计预编码,其中源节点预编码每帧只要一个;优选量化码本,把预编码矩阵量化后反馈到发射端。仿真结果表明,该方案能提高平均和速率、降低误码率和改善中断概率特性,且反馈比特数较少具有更好的实用价值。     

MIMO系统一种新的功率分配算法及容量分析

在不额外增加发射功率和带宽消耗的情况下,注水功率分配算法能够获得最大的多输入多输出(MIMO)系统容量.基于拉格朗日乘数法,推导给出了MIMO系统注水功率分配算法的显式解.利用信道冲激响应矩阵的奇异值分解(SVD)算法,推导给出了注水功率分配算法MIMO系统的容量分析公式.利用数字波束形成(DBF)技术,提出了一种新的功率分配算法,推导给出了该算法MIMO系统的容量分析公式.仿真结果表明,提出的功率分配算法的系统容量虽然略低于注水功率分配算法的系统容量,但它的计算复杂度较低.     

双向协作OFDM系统中基于能量定价的功率分配与中继选择算法

该文研究双向两跳协作多中继正交频分复用(OFDM)系统的网络寿命优化问题。由于网络寿命最大化的问题无法直接求解,该文提出一种基于对各节点能量定价的次优算法,即将各子载波的功率分配,中继及源节点选择进行分步优化。首先利用拉格朗日法求解两个方向上的源与各中继节点配对时的最优功率分配,使得网络在满足一定吞吐量和发送功率限制的前提下,消耗能量总价值最小;然后在所有可能的配对中选择每个方向最优的中继节点;最后选择损耗能量价值较小的数据流方向。分别考虑了源与目的节点间有无直接链路两种场景,在有直接链路场景下分析了最大比值合并(MRC)和选择合并(SC)两种分集方式对功率优化的影响。仿真结果表明,该文提出算法的网络寿命比已有算法有显著提高。     

基于认知无线电系统的协作中继分布式功率分配算法

协作通信与直接通信相比能够显著地提高系统性能。协作通信中的一个关键问题是管理中继节点及有效地进行功率分配。尤其对于频谱共享的认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统,协作方案的设计不仅要最大限度地提高认知网络协作的功率效率,而且需要最小化对主系统的干扰。该文针对认知无线电系统的协作通信问题,在多个中继节点与源节点协同通信的场景下,提出了一种基于放大转发(Amplify and Forward,AF)模式下的功率分配及联合优化算法,在保证主系统传输性能不受影响的前提下,提高认知系统的传输速率。仿真结果表明该文提出的自适应协作传输方案,和直接传输及等功率传输方案相比获得了进一步的性能增益,中断概率显著下降。