检索结果-内蒙古大学图书馆

上海交通大学学报 2011年第3期45卷 350-353页

作者：蒋武扬刘伟丁铭罗汉文上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对现有半正交用户配对算法中信道条件较差、用户的传输速率过低的缺陷,提出了一种基于部分逆选策略的半正交用户配对算法.该算法通过分析线性最小均方误差接收机,对信道条件较差的部分用户提出"逆选"的配对准则.仿真结果表... 详细信息

针对现有半正交用户配对算法中信道条件较差、用户的传输速率过低的缺陷,提出了一种基于部分逆选策略的半正交用户配对算法.该算法通过分析线性最小均方误差接收机,对信道条件较差的部分用户提出"逆选"的配对准则.仿真结果表明,该算法在系统速率和损失较小的前提下,能有效提高信道条件较差用户的传输速率,从而在系统速率和与用户公平性之间取得较好的折衷性能.

关键词：通信虚拟多输入多输出用户配对半正交用户选择逆选

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基于双边匹配模型的上行链路NOMA用户配对方案

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数据采集与处理 2022年第2期37卷 336-345页

作者：曹可为杨震南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京邮电大学通信与网络技术国家地方联合工程研究中心南京210003

针对上行链路非正交多址接入(Non-orthogonal multiple access,NOMA)中的用户配对问题,提出了一种基于双边匹配模型的上行链路NOMA用户配对方案,与现有的NOMA用户配对方案不同,本方案根据用户信道增益采取预分组,避免了信道增益差距巨... 详细信息

针对上行链路非正交多址接入(Non-orthogonal multiple access,NOMA)中的用户配对问题,提出了一种基于双边匹配模型的上行链路NOMA用户配对方案,与现有的NOMA用户配对方案不同,本方案根据用户信道增益采取预分组,避免了信道增益差距巨大的用户配对,同时避免信道增益差距微小的用户配对,以提高系统整体性能;考虑信道增益过小的用户在现实场景中无法通信,设置一个信道增益门限值作为能否通信的判决条件,分组后采用信道增益差值作为偏好度进行组间两两配对。仿真结果表明,相较于现有的传统NOMA配对方案和经典的正交多址接入(Orthogonal multiple access,OMA)网络,本文所提方案有效地提高了系统的遍历和速率;在信道增益门限值发生变化时,本文所提方案依然优于其他方案。

关键词：非正交多址接入上行链路用户配对双边匹配和速率

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大规模MIMO NOMA系统中联合功率分配的用户配对

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2020年第2期40卷 72-80页

作者：张伟傅友华南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院江苏南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023

文中探讨了大规模MIMO非正交多址(NOMA)网络中的用户配对问题。在上行链路,基站根据大尺度衰落系数来完成用户配对,配对的两个用户共享同一个导频,在下行链路,配对的两个用户采用NOMA的形式发送数据。由于用户配对固有地与功率分配交织... 详细信息

文中探讨了大规模MIMO非正交多址(NOMA)网络中的用户配对问题。在上行链路,基站根据大尺度衰落系数来完成用户配对,配对的两个用户共享同一个导频,在下行链路,配对的两个用户采用NOMA的形式发送数据。由于用户配对固有地与功率分配交织,故根据用户的服务质量(QoS)要求,优化边缘用户(EU)和中心用户(CU)之间的用户配对和功率分配,旨在最大化系统的吞吐量,这是混合整数规划问题。为了解决这个非凸问题,首先利用交替优化的方法获得最优功率分配矩阵,进而计算出速率矩阵;然后基于匈牙利算法提出最佳用户匹配方案,且考虑到匈牙利算法用户之间的竞争问题,提出一种低复杂度的用户配对算法。仿真结果表明,在大规模MIMO NOMA系统中,提出的用户配对的NOMA的性能明显优于正交多址(OMA),并优于采用随机用户配对的NOMA的性能。

关键词：大规模MIMO 非正交多址(NOMA) 用户配对功率分配

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毫米波网络非正交多址接入的新型用户配对方案

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中国科学院大学学报（中英文） 2022年第2期39卷 252-259页

作者：鲁晓琳周勇上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学北京100049

面对5G毫米波网络中多用户的高速率需求,为进一步加强毫米波网络中的下行链路非正交多址接入传输,提出一种基于角度和距离联合的新型用户配对方案。该方案充分考虑了天线阵列形成波束的高定向性和用户的随机性。基站根据用户之间的瞬时... 详细信息

面对5G毫米波网络中多用户的高速率需求,为进一步加强毫米波网络中的下行链路非正交多址接入传输,提出一种基于角度和距离联合的新型用户配对方案。该方案充分考虑了天线阵列形成波束的高定向性和用户的随机性。基站根据用户之间的瞬时空间角度差和距离基站的位置信息来选择配对用户,并将适时地选择启用非正交多址接入方案。通过使用随机几何的方法,得出用户遍历总速率理论值。仿真结果表明,该方案得到的遍历总速率高于另外4种常见的用户配对方案,且存在距离阈值的最优值,该值使遍历总速率最大化。

关键词：毫米波非正交多址接入用户配对随机几何

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上行非正交多址系统用户配对和功率分配方案研究

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2019年第3期39卷 45-50页

作者：黄琪宋荣方南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学江苏省通信与网络技术工程研究中心江苏南京210003

近年来,非正交多址接入(NOMA)技术作为5G的候选技术之一受到了广泛关注。文中研究以系统容量最大化为目标的NOMA系统上行链路资源分配问题。由于原问题的复杂性,将原优化问题分解为用户配对和功率分配两个子问题。首先研究了两种基于信... 详细信息

近年来,非正交多址接入(NOMA)技术作为5G的候选技术之一受到了广泛关注。文中研究以系统容量最大化为目标的NOMA系统上行链路资源分配问题。由于原问题的复杂性,将原优化问题分解为用户配对和功率分配两个子问题。首先研究了两种基于信道增益的用户配对方案,即传统的远近配对方案与均匀信道增益差异(UCGD)配对方案。此外,综合以上两种方案的优势,还研究了两种混合配对方案以降低用户间的干扰。进一步地,在NOMA用户组的总发送功率、用户最大发送功率、用户最小传输速率约束下,研究上行链路的总吞吐量最大化问题,并利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件导出NOMA组内最优功率分配方案的闭式解。仿真结果表明,采用文中提出的用户配对和功率分配方案的NOMA系统容量远超OMA系统。

关键词：非正交多址上行用户配对功率分配

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上行多用户MIMO系统中基于用户配对的无线资源管理研究

上行多用户MIMO系统中基于用户配对的无线资源管理研究

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作者：贾波琦中国科学院大学

学位级别：博士

随着无线通信的快速发展，用户设备对高速率传输的需求日益迫切，有限的频谱资源也显得更加宝贵。上行多用户MIMO技术具有实现上行信道分集增益，提高频谱效率，减少终端硬件复杂度等优势，并已成为国内外学术界及产业界研究的热点技术... 详细信息

随着无线通信的快速发展，用户设备对高速率传输的需求日益迫切，有限的频谱资源也显得更加宝贵。上行多用户MIMO技术具有实现上行信道分集增益，提高频谱效率，减少终端硬件复杂度等优势，并已成为国内外学术界及产业界研究的热点技术之一。用户配对是上行多用户MIMO技术中实现无线资源高效利用的重要步骤。本文在授权频段平坦衰落信道、授权频段频率选择性衰落信道以及非授权频段三种场景下，研究了基于用户配对的无线资源管理。\n 首先，研究了平坦衰落信道中的用户配对问题。在2×2上行多用户MIMO系统中，利用能量效率和频谱效率在三维空间中的投影简化了非线性优化问题的复杂性。根据全局解空间中实现最大能量效率的传输功率分配和频谱效率约束范围之间的位置关系，提出了一种低复杂度的基于空间投影约束分析的迭代算法，实现了频谱效率约束下的能量效率上界。在M×K上行多用户MIMO系统中，通过对拟凹优化问题的求解，揭示了用户配对方案的性能与信道条件以及每个用户电路功率之间的关系，提出了基于多级注水的用户配对和功率分配联合算法，实现了保证频谱效率约束的能量效率最大化。通过仿真分析，分别证明了适用于2×2和M×K上行多用户MIMO系统的用户配对算法的有效性和低复杂性\n 然后，研究了频率选择性信道中的用户配对和资源分配联合问题。该问题是一个NP-hard问题，本文提出了两种算法来改进该问题的次优求解。一方面，提出基于加窗的改进算法，最大程度地提高了每个资源块上的加权吞吐量，进一步地，可以通过自适应地选择窗长大小来利用所提算法提高性能。在此基础上，还提出了一种基于蒙特卡罗模拟的新性能评价方法，对多种已有的算法进行了评估。另一方面，将用户配对和资源分配刻画成一个通用的联合问题，并从一个新的角度，基于经济学中的匹配理论提出了一种有效的自适应延迟接收算法，实现了较强的鲁棒性以及更好的性能。\n 接着，进行了上行多用户MIMO系统中三个性能指标的统一研究。本文在基于用户配对的无线资源管理研究时发现频谱效率、能量效率及用户公平性这三个关键性能指标存在一个统一的数学表达，由此定义了两个基于用户偏好的统一指标，分别在平坦衰落信道和频率选择性衰落信道上提出了基于统一指标的用户配对算法和用户配对与资源分配联合方案，实现了三个关键性能指标之间的动态平衡。通过在平坦衰落信道和频率选择性信道上的仿真分析，发现所提的基于偏好的统一指标以及相应的方案可以作为上行多用户MIMO在实际应用中的性能分析指导。\n 最后，研究了非授权频段上行多用户MIMO系统中的无线资源管理问题。非授权频段上工作的多种无线通信技术可能会互相造成干扰，当现有的上行多用户MIMO技术应用到非授权频段中时，被调度的用户需要在接入信道之前进行说前先听(Listen-Before-Talk，LBT)操作，用户LBT失败会造成为其分配的上行时频资源浪费，从而降低信道的分集增益及系统吞吐量。本文在非授权频段上设计了一种灵活的上行多用户MIMO调度方案，即基于H因子的低复杂度自适应调度算法，解决了占用非授权信道失败引起的吞吐量下降问题。通过灵活调整调度用户的数量，可以从统计意义上弥补信道占用失败引起的性能下降。最大限度地提高了非授权频段上行多用户MIMO系统的吞吐量。

关键词：多输入多输出系统无线资源管理用户配对

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协作NOMA系统中用户配对和中继选择联合算法

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小型微型计算机系统 2022年第10期43卷 2214-2218页

作者：龙恳王奕谭路垚王亚领陈兴重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对协作非正交多址接入系统(C-NOMA)中多中继多用户场景,提出了一种用户配对和中继选择联合算法(JUPRS),以提高系统的中断概率.算法利用最大距离准则、最优信道条件准则和最大瞬时速率准则联合完成用户与用户配对和用户对与中继器配对... 详细信息

针对协作非正交多址接入系统(C-NOMA)中多中继多用户场景,提出了一种用户配对和中继选择联合算法(JUPRS),以提高系统的中断概率.算法利用最大距离准则、最优信道条件准则和最大瞬时速率准则联合完成用户与用户配对和用户对与中继器配对两项工作.分析推导了所提算法的中断概率闭式表达式和在大功率传输下的渐进表达式.蒙特卡罗仿真结果表明JUPRS算法能同时解决用户配对和中继选择问题,相比于传统正交多址接入系统,协作中继非正交多址接入系统可以获得更优的中断性能,且提高系统中中继器数量或适当调整功率分配系数可以显著增加系统中断性能.

关键词：非正交多址接入系统中继协作技术中断概率用户配对中继选择

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2D到3D-MIMO用户配对资源管理

2D到3D-MIMO用户配对资源管理

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作者：彭菲北京邮电大学

学位级别：硕士

随着宽带无线技术的迅猛发展,在过去几十年中,移动通信系统正朝着宽带、高速、大容量、多业务和低成本的方向飞速发展。国际电信联盟也正式通过了将增强的长期演进系统(LTE-A)和802.16m技术规范确立为未来移动通信系统(IMT-Advanced)国... 详细信息

随着宽带无线技术的迅猛发展,在过去几十年中,移动通信系统正朝着宽带、高速、大容量、多业务和低成本的方向飞速发展。国际电信联盟也正式通过了将增强的长期演进系统(LTE-A)和802.16m技术规范确立为未来移动通信系统(IMT-Advanced)国际标准的议题,多用户多输入多输出(MU-MIMO)通过扩展空间的传输维度而成倍地提高信道容量,被多种无线通信标准广泛采纳。联系实际应用场景,不同用户所处信道条件不同,针对多用户的调度选择和资源分配算法研究,成为了制约MU-MIMO系统性能的关键因素。同时,复杂度和反馈开销是满足多用户MIMO技术优点所付出的代价,这就需要在MU-MIMO性能、用户选择复杂度和反馈开销之间找一个折衷点。此外,现阶段MU-MIMO技术主要利用水平方向自由度来动态调整发送信号,充分发掘空间三维自由度,也是影响整体性能的关键因素。因此,研究2D MU-MIMO性能折中以及3D-MIMO用户配对方案设计就是一个非常有意义的方向。本论文基于这一背景,重点研究LTE-A系统中2D和3D-MIMO配对用户对系统性能的影响,并基于信道状态信息提出相应的折中解决方案。论文主要内容包括：首先,总结并评估了2D MU-MIMO系统中几种用户配对方案。采用基于时间驱动的系统级仿真方法,仿真评估了LTE-A R10系统中各用户配对方案的系统性能,总结了各种配对算法的适用场景,并进行了配对算法的可行性分析。其次,论文详细分析了多用户配对。得出了影响多用户系统整体性能的三个主要原因为：1)低SINR用户配对；2)用户Rank的自适应性；3)反馈开销。在2D场景下,论文通过对预编码码本子集的划分,研究预编码码本对配对用户选择的作用,分析反馈开销对系统的影响。同时,提出了PMI&RI用户配对算法。通过仿真分析,我们得出结论：基于PMI&RI指示的多用户配对算法,能够在系统吞吐量和反馈开销两方面取得较好的折中。然后,论文进一步分析3D-MIMO场景的多用户配对方案,首先分析了3D-MIMO信道环境特征。针对3D信道场景,设计出了基于全维度MEMO信道的3D码本。在3D码本的基础上,提出了3DMU-MIMO的用户配对算法。通过系统级仿真,评估了基于3D码本的用户配对算法,在复杂度,反馈开销,配对比例方面与之前的2DMU-MIMO用户配对方法进行比较分析。仿真结果表明,基于3D-MIMO的多用户配对能够有效利用竖直方向空间自由度,提高系统频谱效率。论文最后对全文进行了总结,并指明了多用户MIMO今后的研究方向。

关键词：用户配对 3D-MIMO 预编码系统级仿真 LTE-A系统

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基于深度学习的MIMO预编码和用户配对方案研究

基于深度学习的MIMO预编码和用户配对方案研究

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作者：张明辉东南大学

学位级别：硕士

MIMO传输因为其极高的频谱利用率成为5G和6G需要进一步扩大使用规模的技术。由于传统的MIMO预编码发送与检测方案,都是基于系统参量的统计模型而设计的,但是系统参量的实际运行并不完全与统计模型吻合,这就使得基于模型设计的发送与检... 详细信息

MIMO传输因为其极高的频谱利用率成为5G和6G需要进一步扩大使用规模的技术。由于传统的MIMO预编码发送与检测方案,都是基于系统参量的统计模型而设计的,但是系统参量的实际运行并不完全与统计模型吻合,这就使得基于模型设计的发送与检测方案不能达到最佳的效果。为了克服这一困难,学术界提出使用基于数据的机器学习方法,来获得与系统实际场景高度吻合的发送与接收方案。论文围绕MIMO预编码与用户配对问题,研究其机器学习实现方法。论文主要工作如下:一、针对单小区多用户MIMO下行预编码场景,以用户权值和速率为目标函数,给出了预编码方案设计的CNN实现方法。主要工作如下:1)将预编码设计所对应的数学优化问题,转化为矩阵加权和均方误差最小化问题,使用WMMSE迭代算法进行求解,并以该算法的输入输出作为CNN网络的训练数据;2)构造了一种具有较强特征提取能力和卷积核参数共享的CNN结构,作为预编码方案设计的机器学习架构,该架构能够以较小的计算量进行特征学习和网络计算;3)提出了一种监督与非监督相互结合的训练方法,先使用监督学习方法进行预训练,然后再使用非监督学习通过所构造的正则化项损失函数进行再训练。仿真结果表明,所提出的预编码机器学习实现方法可以实现与WMMSE算法相当的和速率性能,并且能够极大地降低预编码设计的计算复杂度。二、针对单小区多用户MISO预编码场景,以用户权值和速率为目标函数,给出了预编码方案设计的专用RNN实现方法。主要工作如下:1)对预编码设计所对应的数学优化问题,先使用拉格朗日对偶重构和二次变换方法对目标函数重构,然后使用分式规划算法对重构后的优化问题进行迭代求解,并以该算法的输入输出作为专用RNN网络的训练数据;2)为了克服通用神经网络的规模过大或者过小的缺点,根据分式规划算法的迭代特点,设计了一种预编码专用RNN结构;3)提出了一种监督与非监督相互结合的训练方法,先使用监督学习方法进行预训练,然后再使用非监督学习通过所构造的正则化项损失函数进行再训练。仿真结果表明,所提出的算法能够使用较小的神经网络规模来获取相当的和速率性能。三、针对多小区协作多用户MIMO下行传输的预编码问题场景,以用户权值和速率为目标函数,给出了预编码方案设计的分布式MARL实现方法。主要工作如下:1)将预编码设计所对应的数学优化问题,转化为矩阵加权和均方误差最小化问题,使用WMMSE迭代算法进行求解;2)针对无线环境信道动态变化的特征,通过设计MARL结构与强化学习分布式训练和执行方法,提出了一种基于分布式多智能体强化学习的动态预编码设计算法;该算法的训练过程和执行过程均以分布式方式进行,每个智能体跟相邻智能体交换信息来收集状态信息,每个智能体通过观测其状态来设计该小区用户的预编码。仿真结果表明,所提出的算法具有较低的延时,并且系统和速率非常接近采用全局信道信息的WMMSE算法,在动态无线环境中是可行的。四、针对单小区多用户虚拟MIMO用户配对问题,以系统的能量效率为目标函数,给出了用户配对方案设计的强化学习实现方法。主要工作如下:1)为了解决这个非凸的整数规划问题,先给出了该用户配对问题的最优算法和贪婪算法。2)基于强化学习和深度神经网络,提出了智能用户配对算法,并且为了减小算法的动作空间,提出预先选取部分用户的预处理机制;所提出的算法可以与环境进行交互,能够根据环境状态智能在线调整和不断学习逼近目标,除此之外,可以通过历史信道信息尤其是上一时隙的信道信息来推断当前信道信息以进行用户配对决策。仿真结果表明,所提出的算法的能量效率比较接近最优算法,在保证足够的训练时隙时可以略微超过贪婪算法的性能。

关键词：神经网络强化学习 MIMO 预编码设计用户配对

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虚拟MIMO系统用户配对算法研究

虚拟MIMO系统用户配对算法研究

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作者：潘俊林北京邮电大学

学位级别：硕士

随着移动互联网和多媒体业务等多发展,世界范围内无线通信系统的容量需求迅速增长。然而,由于目前可利用的时／频资源已十分有限,如何在有限的资源上实现更高效的数据传输速率始终是数字无线通信系统领域中最活跃的研究课题之一科学研... 详细信息

随着移动互联网和多媒体业务等多发展,世界范围内无线通信系统的容量需求迅速增长。然而,由于目前可利用的时／频资源已十分有限,如何在有限的资源上实现更高效的数据传输速率始终是数字无线通信系统领域中最活跃的研究课题之一科学研究成果已经证实：利用多输入多输出(MIMO, Multiple Input Multiple Output)技术通过空间复用能够显著的提高通信系统的容量,并可以很好的缓解时／频资源日益紧张的现状。因此,该技术在LTE标准中被列为必选项,并在下行链路上得以使用。同时,与之相对应的用于上行链路的虚拟MIMO (Virtual MIMO)系统也得到了广泛的关注。其中,针对Virtual MIMO系统中的关键技术--用户配对机制,国内外的研究人员更是进行了大量研究工作,并提出了许多新的算法或改进。 Virtual MIMO技术是指通过特定的选择算法将符合标准的用户分成一组,利用相同的时／频资源来传输数据的技术。由于组内的用户同时通过各自的天线发送数据也就在上行方向上构成了类似于传统MIMO技术中的多天线发射阵列。但在具体的实现上,各终端用户仍然采用单天线配置,仅是通过特定的调度算法实现了采用相同无线资源的联合发送。由于该技术可以在没有增加用户终端设备的成本和发射功率的情况下,在上行传输方向构成类似于MIMO的传输系统。因此,对于提高无线资源的利用率、改善上行链路传输容量具有积极的作用。本论文本就是以Virtual MIMO系统中的用户配对算法为研究对象。在国内外研究现状的基础上,针对具体算法的特点与系统性能,通过理论分析与仿真相结合的方法,重点进行了如下的研究工作： 1.结合LTE系统的性能要求与MIMO系统的具体技术特点,对Virtual MIMO系统的原理与各项技术进行了学习;2.在国内外研究成果基础上,重点对Virtual MIMO系统中的四种用户配对算法进行了分析与研究;3.自主搭建仿真平台,通过仿真的方法对采用四种算法的系统平均信道容量进行了比较与分析;4.结合仿真结果中发现的OPS算法性能较差的问题,针对性的提出了两种改进方案。通过以上研究工作,本论文除了对四种算法的性能进行了分析之外,主要对OPS算法存在的问题提出了两种改进方案,并进一步验证了改进算法的有效性。

关键词： LTE 虚拟MIMO 用户配对 OFDM MIMO

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