HSPA+如何透过MIMO技术突破传输限制_台湾_陈怡弘
一种基于MIMO的改进型信号检测K-Best算法
一种基于MIMO的改进型信号检测K-Best算法杨佳琳;仝怡【摘要】MIMO是一种显著降低未来塔康(TACAN)导航系统的信号检测的误码率的技术.最大似然算法(ML)是MIMO无线系统的最佳硬判决检测方式,但是其会随着天线数目和调制阶数的增加,其复杂度呈指数规律增加.传统K-Best算法虽克服ML算法的缺点,降低了检测算法的计算复杂度,节约计算成本,但其BER性能略有下降.改进型K-Best算法采用最优检测快速QR分解、预处理技术(SE)和球型译码技术(SDA)检测手段克服传统K-Best算法的缺点.仿真结果表明改进型K-Best算法相对于传统算法,明显提高了BER性能.【期刊名称】《现代导航》【年(卷),期】2017(008)002【总页数】5页(P142-146)【关键词】MIMO技术;改进型K-Best算法;快速QR分解;BER性能【作者】杨佳琳;仝怡【作者单位】中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068【正文语种】中文【中图分类】TN914航空导航、通信及识别设备合成一体，是未来航空设备的发展方向。
已有学者实现了GPS、TACAN及JTIDS天线的耦合[1]。
而导航、通信及识别功能的融合需要多输入输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术作为连接桥梁，因此MIMO技术将会在TACAN系统中起到至关重要的作用，尤其是在易受噪音影响，如多径效应、压制干扰、饱和询问干扰等影响的塔康接收机信号检测过程。
MIMO技术采用在发射和接收端同时配置多个天线，通过空域复用方式在同一频带内同时传输多个数据流。
MIMO无线系统的最佳硬判决检测方式采用最大似然算法（ML），但是随着天线数目和调制阶数的增加复杂度呈指数规律增加，给计算资源带来了巨大的挑战。
因而需要改进的算法来解决这一的问题。
球型译码技术算法（SDA）与ML 算法区别，是在一个事先设定的有限球形区域内进行搜索，通过限制或者减小搜索半径从而减少搜索，但是在低SNR区域复杂度增大，与ML相近[2]。
长距离光接入网技术
长距离光接入网技术靖飞，胡怡红，寿国础北京邮电大学通信测试技术研究中心，北京 (100876)E-mail：jf8878@摘要：长距离PON已经成为光接入网的一个新的研究热点，目前已有多种长距离PON方案。
本文介绍了多种长距离PON方案的技术特点、网络性能，通过比较得出结论长距离GPON和波长转换PON是实现长距离光接入网的最有利方案。
关键词：长距离，无源光网络，接入范围，分路数中图分类号：TN1．引言随着世界范围内带宽需求的增加，业务的增长越来越依赖于带宽的增加。
目前HDTV技术对带宽的需求持续增长，需要每路8Mbps的带宽。
对于电信网来说，如果一个通路在提供HDTV服务的同时传输数据业务和语音业务，至少需要10Mbps的带宽。
因此电信运营商们面对着一个重大的问题是采用传统网络提供宽带业务所花费的成本高于利润的增长。
无源光网络(PON: Passive Optical Network)是实现FTTH的理想技术，采用点到多点的网络结构，花费由所有终端用户共同分担，有利于降低成本，然而每个用户终端需要安装昂贵的光收发设备，因此成本仍然很高，而长距离PON[1] [2]，可以有效简化网络结构，降低成本。
2．长距离光接入网简介长距离光接入网简化了包括核心、骨干和接入部分的整个网络，是一种综合接入网和核心光网络演变而来的网络构架，以最少的层次和网络节点向用户提供高容量的带宽和业务。
目前标准光接入网结构通过一个主干光纤与本地交换局相连，在近用户端通过分光器分路连接所有用户，最大接入范围为20km，分路数16（EPON: Ethernet-PON）、32(BPON: Broadband-PON)、64(Gigabit-PON)，增大分路数将相应地增加终端用户数。
长距离PON中接入网和城域网融合，去除本地交换点，网络结构更为简化，如图1所示。
图1 长距离PON示意图2.1 Planet SuperPON90年代中期，先进通信技术与业务组织 (ACTS: advanced communications technologies and services)成立本地光接入网络（PLANET: photonic local access network）项目组，该项目组由各大电信运营商和业务提供商组成，其目标在于发展经济的全业务接入网络。
MIMO
MIMOMIMO技术在移动WiMAX中的应用2007年9月26日 15:19 通信世界周刊评论( 0) 阅读：次作者：华为技术有限公司谢国珠MIMO（MultipleInputMultipleOutput，多输入多输出）技术是下一代通信技术的一个重要突破，本文依据华为的系统仿真研究结果和外场实际测试结果，从网络覆盖增强、系统容量提升和降低建网成本等角度，对MIMO技术在移动WiMAX系统中的应用进行探索和分析。
近年来，全球基于传统线缆技术的宽带用户快速增长，3G移动用户数也在稳步增长。
市场对于移动宽带的需求正在快速增加，这为无线宽带接入技术提供了巨大的市场空间。
WiMAX802.16e正越来越多地被运营商采用为首选的固定和移动宽带接入策略，为终端用户提供丰富的高宽带多媒体业务。
这些策略对运营商的无线网络提出了极大的挑战。
为了建立和维持赢利的商业模式，需要对网络容量、用户吞吐量、网络覆盖质量作较大的改进。
MIMO多天线技术的应用，使802.16e能够应对这些挑战，从而有力推动WiMAX网络的发展。
MIMO是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收，从而改善每个用户的服务质量。
MIMO技术对于传统的单天线系统来说，能够大大提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
N根发射天线和M根接收天线的MIMO系统框图如下图所示。
N根发射和M根接收MIMO的系统示意图WiMAX802.16e定义了三种可选的MIMO方式，分别是STTD（SpacetimeTransmit Diversity , 空时发射分集）、SM（Spatial Multiplexing, 空分复用）和自适应切换方式，同时定义了Matrix A、Matrix B和Matrix C 3种编码矩阵。
华为公司WiMAX 802.16e系统目前已全面支持Matrix A，并将在2008年9月支持MIMO Matrix B和MIMO Matrix C。
MIMO系统发射端多天线选择保障物理层安全传输研究
MIMO系统发射端多天线选择保障物理层安全传输研究蔡晓霞;曾凌清;陈红;朱文丽【摘要】针对MIMO系统信号传输策略中单天线选择方案在增大系统保密容量方面存在的局限性,提出发射端多天线选择方案以保障物理层安全通信.首先在已知全局信道状态信息的理想条件下讨论最优多天线选择方案;然后考虑较为实际的情况,即在未知窃听方信道状态信息条件下提出次优多天线选择方案;最后,为改进次优方案在低信噪比条件下系统保密容量较小的不足,提出次优多天线选择发射功率分配方案.通过理论推导保密容量表达式和数值分析,结果表明,与现有单天线选择方案相比,所提的多天线选择方案有效地提高了系统的保密容量.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)021【总页数】6页(P261-265,271)【关键词】物理层安全;保密容量;多天线选择;信道状态信息【作者】蔡晓霞;曾凌清;陈红;朱文丽【作者单位】电子工程学院402教研室,合肥230037;电子工程学院402教研室,合肥230037;电子工程学院402教研室,合肥230037;电子工程学院402教研室,合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN918.28由于无线传输媒介的开放特性，未授权的窃听方可以采取窃听方法截获合法通联双方的传输信号。
因此，应用物理层安全技术保障通信安全成为了近期研究的热点。
Oggier F完成了MIMO信道的保密容量推导[1]，为MIMO系统物理层安全技术的发展和应用提供理论依据。
近年来，几类MIMO系统物理层安全技术相继提出。
MIMO信道安全编码技术[2，3] 利用信道状态信息进行编码方法的构造，在保证接收端正常译码的前提下使窃听方译码错误。
然而安全编码设计的研究主要以理论分析为主，且编码的构造对信道估计误差精度的需求较苛刻，难以实际应用。
人工噪声方法[4]和波束成型方法[5]利用主信道和窃听信道之间的差异进行人工辅助噪声和波束成型矩阵的设计，旨在提高合法接收端的接收性能并干扰窃听方的接收。
MIMO——无线高速数据传输的关键技术
MIMO——无线高速数据传输的关键技术
付景兴;杨大成
【期刊名称】《通讯世界》
【年(卷),期】2003(9)10
【摘要】@@ 多输入多输出(MIMO)技术是第三代和未来移动通信与个人通信系统实现高数据速率,提高传输质量的重要途径.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】付景兴;杨大成
【作者单位】北京邮电大学电信工程学院;北京邮电大学电信工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.533
【相关文献】
1.摩托罗拉助俄罗斯煤炭企业实现高速安全无线数据传输——解决系统分散、多环境变化及恶劣天气下数据传输难题 [J],
2.MIMO高速数据传输技术及其与OFDM技术的结合 [J], 黄艺;颜彪;陈怡;王名月
3.基于MIMO技术的卫星高速数据传输系统研究 [J], 胡晓曦
4.基于MIMO模式的无线传感器网络数据传输协议 [J], 汤波;王雁东;周明天
5.基于虚拟MIMO的无线传感网数据传输策略 [J], 冯陈伟
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一种结构紧凑的高隔离度MIMO_天线
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３１０６．２０２３．１２．０１５引用格式：黄涛，杨雪霞．一种结构紧凑的高隔离度ＭＩＭＯ天线［Ｊ］．无线电工程，２０２３，５３（１２）：２８４２－２８４８．［ＨＵＡＮＧＴａｏ，ＹＡＮＧＸｕｅｘｉａ．ＡＣｏｍｐａｃｔＭＩＭＯＡｎｔｅｎｎａｗｉｔｈＨｉｇｈＩｓｏｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，５３（１２）：２８４２－２８４８．］一种结构紧凑的高隔离度ＭＩＭＯ天线黄 涛，杨雪霞（上海大学通信与信息工程学院，上海２００４４４）摘 要：提出了一种适用于５Ｇ移动终端的紧凑型高隔离度多输入多输出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）微带贴片天线。
该天线由２个水平放置的天线单元组成，方形辐射贴片位于介质板的上表面，并由同轴探针直接馈电。
天线仅由单层介质基板构成，厚度为１．５ｍｍ。
天线单元的边到边间距仅为０．０１１λ０（λ０为天线中心频率对应自由空间的波长），紧凑的结构使得天线单元间的耦合非常强烈。
在２个天线单元的上下两侧引入了Ｕ型枝节，通过在Ｕ型枝节上产生与原耦合相抵消的新耦合路径，以提高单元间的隔离度。
实测结果表明，提出的天线反射系数｜Ｓ１１｜＜－１０ｄＢ的频段为３．４７５～３．５２０ＧＨｚ，端口隔离度高于２２ｄＢ，峰值增益为５．９ｄＢｉ，包络相关系数（ＥｎｖｅｌｏｐｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＥＣＣ）小于０．００８。
该去耦结构还可应用于多元贴片天线阵列的解耦。
关键词：紧凑型；高隔离度；多输入多输出；贴片天线；Ｕ型枝节中图分类号：ＴＮ８２２文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：１００３－３１０６（２０２３）１２－２８４２－０７ＡＣｏｍｐａｃｔＭＩＭＯＡｎｔｅｎｎａｗｉｔｈＨｉｇｈＩｓｏｌａｔｉｏｎＨＵＡＮＧＴａｏ，ＹＡＮＧＸｕｅｘｉａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｏｍｐａｃｔｈｉｇｈｉｓｏｌａｔｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａｆｏｒ５Ｇｍｏｂｉｌｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅａｎｔｅｎｎａｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｗｏｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙｐｌａｃｅｄａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｓｑｕａｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎｐａｔｃｈｉｓｌｏｃａｔｅｄｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐｌａｔｅａｎｄｉｓｆｅｄｂｙｔｈｅｃｏａｘｉａｌｐｒｏｂｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅａｎｔｅｎｎａｉｓｏｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｗｉｔｈｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ１．５ｍｍ．Ｔｈｅｅｄｇｅ ｔｏ ｅｄｇｅｓｐａｃｉｎｇｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｉｓｏｎｌｙ０．０１１λ０（λ０ｉｓｔｈｅｆｒｅｅ ｓｐａｃｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎｔｅｎｎａｃｅｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐａｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓｉｓｖｅｒｙｓｔｒｏｎｇ．Ｆｏｒｔｈｉｓｒｅａｓｏｎ，Ｕ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏａｎｔｅｎｎａｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄａｎｅｗｃｏｕｐｌｉｎｇｐａｔｈｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｏｎｔｈｅＵ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈｔｏｏｆｆｓｅｔｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｔｅｎｎａｃｏｖｅｒｓ３．４７５～３．５２０ＧＨｚｗｈｅｎｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ｜Ｓ１１｜ｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ－１０ｄＢ．Ｔｈｅｐｏｒｔｉｓｏｌａｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ２２ｄＢ，ｔｈｅｐｅａｋｇａｉｎｉｓ５．９ｄＢｉ，ａｎｄｔｈｅＥｎｖｅｌｏｐｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ＥＣＣ）ｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ０．００８．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐａｃｔ；ｈｉｇｈｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ＭＩＭＯ；ｐａｔｃｈａｎｔｅｎｎａ；Ｕ ｓｈａｐｅｄｂｒａｎｃｈ收稿日期：２０２３－０４－０９基金项目：国家自然科学基金（６２１７１２７０）ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＩｔｅｍ：ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（６２１７１２７０）０ 引言随着５Ｇ／６Ｇ移动通信的快速发展，人们对高速和高质量数据传输的需求日益增加，多输入多输出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）技术成为无线通信系统的关键技术。
基于时分复用的认知MIMO系统的干扰消除算法
基于时分复用的认知MIMO系统的干扰消除算法张慧杰;李莉;夏林;杨敬文【摘要】在认知MIMO通信系统中,认知用户伺机接入到主用户的频谱中,在传输过程中认知用户对主用户以及认知用户之间都会产生很大的干扰.为了消除认知用户之间的干扰,提出基于时分复用的干扰消除算法.该算法旨在认知系统中对认知用户传输的整个时间段进行划分,在保证认知系统吞吐量最大的情况下,得到每个认知用户的传输时间段,然后在对应的传输时间下进行此认知用户的通信,此时只有单个认知用户进行通信,避免受到其他认知用户的干扰.仿真结果表明,在信噪比小于6 dB时,采用所提算法下,单位带宽认知系统可以增加0.5bit/s的吞吐量,同时能源效率平均提高了1.2 bit·s-1·w-1.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(044)001【总页数】4页(P77-80)【关键词】认知MIMO;干扰消除;时分复用【作者】张慧杰;李莉;夏林;杨敬文【作者单位】上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234;上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234;上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234;上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234【正文语种】中文【中图分类】TN929.50 引言随着无线服务的日益增加，很少有无线频谱资源会被剩余，两个不同的无线系统同时共存的机会增多．例如，在 UWB(ultra wideband)技术中，FCC 把3．1～10．6 GHz频谱带中7．5 GHz频谱分给想接入到UWB又没有分配频谱的设备，但是这个7．5 GHz的频谱已经被IEEE802．16e或者是WiMAX作为主用户所使用，由此就得利用到认知无线电的检测、避免［1］和伺机接入技术．认知MIMO通信系统将认知无线电与MIMO技术相结合，认知无线电中存在的基本问题可以从时域和频域的角度加以解决，但从空域的角度解决能够使得主用户和认知用户在时间和频率上同重叠，更好地提高频谱利用率．将MIMO技术应用于认知无线网络中，可以进一步利用MIMO的阵列增益、分集增益、复用增益等来提高认知无线网络的频谱资源利用率，还可以应用MIMO的波束成型，预编码技术来对抗网络中的各种干扰［2］．在认知MIMO通信系统中，主用户和认知用户共存，且均采用多输入多输出天线进行传输．但随着网络中用户数和吞吐量需求的日益增大，用户间的干扰总是制约着网络的吞吐量，因此寻求有效的干扰管理方法显得尤为关键．学者们提出了干扰对齐［3］，作为与MIMO技术相结合的一种技术手段，可以有效地抑制或消除用户间的干扰，实现多用户的共存．在专利［4］中，针对认知MIMO通信系统，提出了一种基于干扰对齐技术的两级预编码的设计方法，该方法对主用户和认知用户的发送端进行预编码矩阵的设计，在认知用户伺机接入到主用户频谱进行通信的过程中，把认知用户对主用户的干扰对齐到主用户未用的空间子信道中，同时通过第二级预编码的设计来保证认知用户自身的传输性能．在所设计的这个方法中，只考虑了减少认知用户对主用户的干扰，没有考虑认知用户之间干扰情况，为了进一步提高认知系统的吞吐量，进行如下的研究．1 系统模型如图1所示，考虑一个主用户和k个认知用户通信的场景下，主用户和认知用户发射端天线数设置为M，接收端天线数设置为N，认知用户采用伺机接入主用户信道的方式进行通信．对于主用户，在传输的过程中受到来自认知用户的干扰，这时为了减少干扰，对认知用户的发送端进行预编码矩阵设计［4］，为了消除认知用户之间的干扰，在认知用户系统中，对于k个认知用户CR1，CR2，…，CRk，采用时分复用方式进行通信，设定在ti(i=1，…，k)时间段CRi进行传输，且t1+t2+ …+tk=1，这样，k 个认知用户在传输的过程中，处在不同的传输时间段，不会受到彼此的干扰．在图1的系统模型中，第i个认知用户接收端的表达式为:图1 认知MIMO系统模型图那么，可以算出第i个用户的吞吐量表达式为:其中，xi，xj，x0分别为认知用户i，认知用户j和主用户的发送信号，Pi为认知用户的发送功率，P0为主用户的发送功率，Hii为第i个认知用户的传输信道矩阵，Hij为第j个认知用户对第i个认知用户的干扰信道矩阵，Hi0为主用户对第i个认知用户的干扰信道矩阵，Ni是均值为0，方差为1的复高斯噪声．2 基于时分复用的干扰消除算法本章算法中，对认知系统中的认知用户通信的整个时间段进行划分，在保证整个认知系统吞吐量最大的情况下，得到每个认知用户的传输时间段，然后在对应的传输时间段下进行此认知用户的通信，此时只有单个认知用户进行通信，避免受到其他认知用户的干扰．本章所提出的算法旨在消除式(1)中等号右边的第二项式子表示的干扰．研究一个主用户和3个认知用户CR1，CR2，CR3进行通信的场景下，CR1，CR2，CR3所传输的时间段分别为t1，t2，t3，且t1+t2+t3=1．同时为了考虑认知系统中各认知用户的公平性，研究的问题可以归结为:其中，下标i表示第i个认知用户，这里i=1，2，3;Pi为认知用户i的发送功率;ξth为主用户所能容忍的干扰门限．利用穷举法，可以求得吞吐量C取得最大时的t1，t2，t3的值以及C的最大值．此时得到的即为两个认知用户各自通信的时间段，在时刻t1认知用户CR1进行通信，在时刻t2认知用户CR2进行通信，在时刻t3认知用户CR3进行通信，这样各自在通信的过程中只有自身在进行传输，不受其他认知用户的干扰．各认知用户在通信的过程中，虽然没有受到其他认知用户的干扰，但是自身进行通信的时间也减少了．这里，除了考虑吞吐量这个技术指标外，还考虑了能源效率(Energy Efficiency)，能源效率表达式［5］为式(6):其中，Ci表示第i个认知用户的吞吐量．在认知系统中，基于时分复用的干扰消除算法，其在特定的时间段进行特定用户的通信，不受其他认知用户的干扰，此时传输所需要功率尽量减少，不浪费在干扰上，这种算法下，能源效率的提高是应该重视的．3 仿真结果与分析本节对提出的基于时分复用的干扰消除算法进行仿真．设置一个主用户，3个认知用户进行传输，主用户的编号为0，认知用户编号为1，2和3;主用户收发两端的天线数为M，认知用户收发两端的天线数为N;所有信道矩阵都服从瑞利分布．为了简单起见，所有接收和发送端均采用相同的天线数，M=N=3;设定噪声方差σ2=1，主用户和认知用户是在相同的信噪比条件下．把3个认知用户作为一个认知系统的整体，对未采用干扰消除算法时和采用所提出的基于时分复用的干扰消除算法时认知系统的吞吐量进行仿真，仿真结果如图2所示;为了更好地说明基于时分复用时用户能源效率的提高，对未采用干扰消除算法时和采用所提出的基于时分复用的干扰消除算法时认知系统的能源效率也进行了仿真，结果如图3所示．图2 认知系统吞吐量对比图图3 认知系统能源效率对比图从图2中可以看出，随着SNR的增大，认知系统的吞吐量增大，且在SNR较小的时候，采用所提基于时分复用的干扰消除算法时，认知系统的吞吐量明显高于未采用干扰消除算法时认知系统的吞吐量;在SNR为6．5 dB到7 dB后，采用所提基于时分复用的干扰消除算法时，认知系统的吞吐量却低于未采用干扰消除算法时认知系统的吞吐量;另外，随着SNR的增大，认知用户吞吐量也随着增大，在SNR为7 dB到10 dB时，认知用户的吞吐量达到最大值，然后，SNR在增大时，认知用户的吞吐量会出现下降的趋势，这是因为在认知无线电中，随着SNR的增大，主用户的信道质量变好，这时认知用户伺机接入主用户信道的机会变小，导致认知用户的性能下降．从图3可以看出，能源效率随着SNR的增大而减少，在低信噪比情况下，采用所提基于时分复用的干扰消除算法，时认知系统的能源效率明显高于未采用干扰消除算法时认知系统的能源效率，但是当信噪比在7 dB之后，两者的差距越来越小，能源效率趋于一致．因此，得出结论，这种基于时分复用的干扰消除算法只适用于低信噪比的情形下提高系统的吞吐量和能源效率，在高信噪比下，仍然采用同时传输的方法．4 结论本文作者在认知MIMO通信系统中为了提高主用户系统和认知用户系统研究设计认知用户发送端预编码的基础上，针对认知用户之间的干扰，在认知MIMO系统中提出基于时分复用的干扰消除算法．该算法旨在认知系统中对认知用户传输的整个时间段进行划分，在保证认知系统吞吐量最大的情况下，得到每个认知用户的传输时间，然后通过仿真来对比采用所提干扰消除算法和未采用干扰消除算法下的认知系统的吞吐量以及能源效率，仿真结果可以看出，在信噪比小于6 dB时，采用所提算法下，单位带宽认知系统可以增加0．5 bit/s的吞吐量，同时能源效率平均提高了1．2 bit·s－1·w－1．下一步的研究还着力于减少主用户对认知用户的干扰以及在不完美信道信息的情况下进行干扰消除算法的研究．参考文献:［1］HAYKIN S．Cognitive radio:brain － empowered wireless communications［J］．Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，2005，23(2):201 －220．［2］LI M M．Research on Key Techniques in Cognitive MIMO Wireless Networks［D］．Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications，2011．［3］CADAMBE V R，JAFAR SA．Interference alignment and degrees of freedom of the － user interference channel［J］．Information Theory，IEEE Transactions on，2008，54(8):3425 －3441．［4］LI L，ZHANG H J．Design method of two stage pre-coding a cogntive MIMO communication system:China，201410061223［P］．2014-02-21．［5］HAN C，HARROLD T，ARMOUR S，et al．Green radio:radio techniques to enable energy － efficient wireless networks［J］．Communications Magazine IEEE，2011，49(6):46 －54．。
用于5G_智能手机的宽带高隔离度MIMO_天线
１６４ ２０２４ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ ５４Ｎｏ １ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３１０６．２０２４．０１．０２２引用格式：姚婷，杨雪霞．用于５Ｇ智能手机的宽带高隔离度ＭＩＭＯ天线［Ｊ］．无线电工程，２０２４，５４（１）：１６４－１７２．［ＹＡＯＴｉｎｇ，ＹＡＮＧＸｕｅｘｉａ．ＢｒｏａｄｂａｎｄＨｉｇｈ ｉｓｏｌａｔｉｏｎＭＩＭＯＡｎｔｅｎｎａｆｏｒ５ＧＳｍａｒｔｐｈｏｎｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２４，５４（１）：１６４－１７２．］用于５Ｇ智能手机的宽带高隔离度ＭＩＭＯ天线姚 婷，杨雪霞（上海大学通信与信息工程学院，上海２００４４４）摘 要：提出了一种用于第五代移动通信（５Ｇ）智能手机的紧凑型宽带高隔离度多输入多输出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）天线对，将其在手机两侧边框内表面对称放置，组成相关性低的８元ＭＩＭＯ阵列。
采用耦合馈电方式设计了宽带倒Ｆ天线（ＩＦＡ）单元，以零间距镜像对称的方式组成一个结构紧凑的双单元天线对，其－６ｄＢ阻抗带宽为３．３～６．５ＧＨｚ（６５．３％），完全覆盖了ｎ７７／ｎ７８／ｎ７９和ＬＴＥｂａｎｄ４６的５Ｇ频段，其尺寸仅为２６．８ｍｍ×６ｍｍ（０．２９λ０×０．０７λ０，λ０为３．３ＧＨｚ的自由空间波长）。
利用差／共模对消理论及加载分布式电容的方法提高了天线对两端口间隔离度，带内隔离度高于１１ｄＢ，在ｎ７９和ＬＴＥｂａｎｄ４６频段（４．４～５．９２５ＧＨｚ）隔离度高于１５ｄＢ，且在４．９ＧＨｚ中心频点处的峰值隔离度能达到４０ｄＢ，在整个带内的天线总效率为５９％～８８．８％。
为了提高８元ＭＩＭＯ阵列隔离度，在相邻两天线对之间的接地板上蚀刻矩形缺陷地去耦结构，单元间包络相关系数（ＥｎｖｅｌｏｐｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＥＣＣ）均小于０．１。
提升网络吞吐量的利器—中兴通讯HSPA MX TM倍速(空分复用)解决方案
ＭＸ 倍速 （ 分复用 ）技术 ，在无需增 加载波 资源 、无 需 空
修 改 用 户 终 端 、 无 需 调 整 网络 规 划 、不 改 变Ｔ Ｓ Ｄ— ＣＤＭＡ空
收稿 日期 ： ２ ０ 年 ９ １ 日 ８ 月 ０ ０
口技 术 的情 况 下 ，利 用 智 能天 线 的 空 间 隔 离 或 室 内 小 区 多 通
利用率和系统数据吞 吐量 的效果
这 可成倍 提高 Ｔ Ｐ Ｄ ＨＳ Ａ系 统 的 吞
吐量 ，从而降低运营商每ｂｆ 运营成
本 ，有 效 解 决 密 集城 区 和 一 些 热 点 区域 出现 的 频 率 受 限 问题 。
中 兴 通 讯 ＨＳＰ ＭＸ… 信 速 Ａ
ＤｗＰＴ Ｕｐ ＴＳ Ｓ Ｐ
（ 分复用 ） 技术特点如下 ： 空 的
（ 吞 吐量 大幅 提 高 １） ＨＳＰ 可 同 时 应 用 于 室 技 术 原 理 图 Ｉ Ｓ ＡＭＸ ，
内 室 外 环 境 。 对 于 室 内 环 境 ， 吞
吐 量 可 提 高 到 原 来 的 ２ ：对 于 室 倍
１ Ｈ Ｐ Ｔ倍 速 （ Ｓ Ａ ＭＸ Ｍ 空分 复 用 ） 介 简
Ｔ — ＣＤ Ｄ Ｓ ＭＡ 对 于Ｗ ＣＤ 相 ＭＡ、ＣＤＭＡ ０ ０ ２ ０ ，属 于 码 道
受 限 系 统 ， 系统 的 吞 吐 量 和 频 谱 效 率 受 限 于 码 道 ， 提 高 码 道 的利 用 效 率 是 提 升 Ｔ Ｓ Ｄ— ＣＤＭＡ频 谱 利 用率 的 关 键 随 着 数 据 用 户 的 不 断 增 加 ，Ｔ Ｓ Ａ的 容 量 有 可 能成 为 制 约 数 ＤＨ Ｐ 据 业 务 深 度 开 展 的 瓶 颈 。 目前 能 够 使 用 的ＴＤ 点 只 有 ９ 频 个 （５ １ Ｍ带 宽 ）， 一 般 分 配 室 外 ６ 频 点 ，室 内 ３ 频 点 ； 而 个 个
超越100G速率的相干光传输技术探讨
超越100G速率的相干光传输技术探讨由于FTTH（光纤到户）的普及、智能手机日益增长的使用、第5代移动通信系统的高速发展促使光通信网络的进一步升级。
当前国内100G DWDM系统波长资源即将耗尽，400G迫在眉睫，人们期待着频谱效率更高的DWDM系统。
图1、当前国内骨干网示意图（来自张成良《光网络&光器件新技术发展与应用》）近年来数字相干光传输系统被广泛关注，易飞扬（Gigalight）于去年深圳光博会上首次展出了100G CFP DCO相干光模块，象征着公司在该领域的领先地位。
当前400G以太网传输的标准化正在进行中——这为每通道超过100G的光传输技术提供了商业开发潜力。
用于数字相干光传输的数字信号处理技术发展趋势主要如图2所示。
图2（来自国外网站）相干光模块使用相干检测技术提高了接收灵敏度和频谱效率，另外使用DSP（数字信号处理）的技术实现了由长距离光纤传输过程中累积的波长失真的补偿。
改进现有的100G传输技术有两种可能的方向：增强性能和降低功耗。
高性能数字信号处理器（DSP）增加了传输容量和距离，但是却在传输设备中消耗了大量功率——为了开发超过100G的相干光传输系统，除却高质量的激光器、光电探测器等，还需要实现高的频谱利用率以及低功耗、高性能的数字信号处理功能。
1、数字相干光传输调制技术数字相干光传输技术的原理如图3所示。
传统光传输系统中最常用的调制方法是OOK，其中所用光信号中的0、1由开关状态（强度调制）表示，并且光强度的变化需要用光电探测器来探测。
当OOK以100Gbit/s的速率应用于传输的时候，在光纤传输过程中的各种波形失真导致了信号传输质量下降十分显著，结果就是传输距离仅限于几公里。
图3（来自国外网站）当前应用于100Gbit/s相干的主要调制方案是双极化正交相移键控（DP-QPSK）。
DP-QPSK 调制具有四个不同相位的光信号，并且还使用X偏振波和Y偏振波来承载不同的信号。
一种基于信干比门限反馈的MIMO下行系统自适应传输策略
一种基于信干比门限反馈的MIMO下行系统自适应传输策略林宏志;王德胜;岳锴【摘要】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.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2011(051)012【总页数】4页(P34-37)【关键词】多输入多输出;自适应传输;正交随机波束成形;信干比门限【作者】林宏志;王德胜;岳锴【作者单位】华中科技大学武汉光电国家实验室,武汉430074;华中科技大学武汉光电国家实验室,武汉430074;华中科技大学武汉光电国家实验室,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TN9111 引言多天线系统与单天线系统相比,能够显著提高系统频谱效率和改善系统性能,被认为是实现未来高速无线通信关键技术之一。
近来,相对于点对点MIMO的研究,人们对多用户MIMO尤其是下行系统的关注逐渐多了起来[1]。
目前研究表明,污纸编码(Dirty Paper Coding,DPC)可实现MIMO高斯广播信道的速率和[2-4]。
Sharif 指出,若用户端单根接收天线,当系统用户数多时,污纸编码总速率具有MlgK的渐进形式[5]。
但由于污纸编码要求发射机具有理想信道信息及编码方法高复杂度,应用到实际系统中不太可取。
因此,能够有效降低系统反馈且具有低复杂度的传输策略得到了广泛研究。
Sharif[6]提出了正交随机波束成形(ORBF)传输策略,发射机在发送信号矢量上乘以服从均方分布的预编码矩阵,每用户反馈最大的信干比和最大信干比对应的波束序号,基站基于这些反馈信息,选取最优的M个用户传输。
其研究表明,当系统内用户数多时,ORBF总速率渐进表达式为 MlgK,与DPC总速率渐进表达式相同。
MIMO系统多天线干扰抵消技术研究
MIMO系统多天线干扰抵消技术研究MIMO系统（Multiple Input Multiple Output System）是无线通信领域中重要的一种通信技术。
在MIMO系统中，通过多个天线实现对信号的发送和接收，从而提高了传输速率和通信性能。
但同时，MIMO系统也会面临干扰问题。
在实际应用中，MIMO系统的多个天线之间会存在相邻的天线之间的干扰，由此导致接收端信号质量下降。
为了解决MIMO系统干扰问题，工程师们提出了多种方法，其中最常用的方法是干扰抵消技术。
干扰抵消技术是指在MIMO系统中，通过使用数学处理方法，对干扰信号进行抵消，从而消除系统接收端的干扰。
MIMO系统干扰抵消技术的研究主要有以下两个方面：第一方面是基于天线阵列的干扰抑制技术。
该技术利用天线阵列的方向性，对干扰信号进行定向抑制，从而达到消除干扰的效果。
基于天线阵列的干扰抑制技术，主要包括了波束形成、空时滤波以及自适应阵列等技术。
在实际应用中，通过选择合适的波束形成算法，可以在保证信号质量的前提下，抑制无用信号，从而降低系统的误码率。
第二方面是基于信号处理算法的干扰抵消技术。
该技术主要运用了数字信号处理的技术手段，在接收端对信号进行处理，以消除无用干扰信号。
基于信号处理算法的干扰抵消技术主要包括了线性滤波、最小均方误差算法（MMSE）以及零曲率滤波（ZF）等技术。
在实际应用中，通过选择合适的处理算法，可以在保证信号可靠性的前提下，消除系统的干扰信号，从而提高了系统的性能和可靠性。
在实际应用中，MIMO系统干扰抵消技术的选择与应用，需要根据具体的情况以及性能要求进行综合考虑。
对于特定应用，需要综合考虑系统成本、可靠性、抗干扰性等因素，选择最佳的干扰抵消技术，从而提高系统的性能。
总之，MIMO系统干扰抵消技术是目前解决MIMO系统干扰问题的主要方法之一。
该技术在实际应用中发挥着重要的作用，可以提高系统的速率和可靠性，从而满足用户的需求。
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HSPA+如何透过MIMO技术突破传输限制
以CDMA为基础的WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)，通讯技术的最高数据传输速率，从第1代Release 99实际布建的384 Kbps，大幅提升到我们介绍过的HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)的下行14.4 Mbps，及HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)的上行5.76 Mbps后，永不满足且持续创新的人们思考着：在CDMA技术的基础上，是否可以再更进一步提高传输速率呢？
在建立于OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术基础上的第4代行动电话技术(4G)制定完成前，我们要怎么再加强现有的系统？就在这样的环境下，HSPA+(High Speed Packet Access Plus)满足了现有用户的期望，即在Release 7中，上行理论值最高仅11 Mbps，下行更可达28 Mbps。
前面介绍HSDPA和HSUPA时，我们提到一些提升传输速率的方法，例如，改善调变技术、快速重传的机制、同时多码的传送…等。
HSPA+继承这些为加速传输设置的机制，并在这基础上加入了MIMO(Multi-input Multi-output)通讯技术。
HSPA+使用2 x 2 MIMO，其观念如下图1所示。
图1：MIMO多重数据传输。
在1个无线通讯系统中，当传送与接收端拥有1个以上的天线时，此系统就可利用这些不同天线，来传送不同数据流。
由于这些数据流在时间及空间领域上正交；换句话说，在理想状态下，这2个数据流对彼此只会造成极小干扰。
因此，HSPA+用的2 x 2 MIMO在理想状态下，可达到2倍数据传输量。
如图1上所示，在整个网络环境非常良好时、且每个数据流都够强时，我们的确适合用它们来传送不同数据。
但真实世界总是不完美，这些不同的数据流，通常都是不等的！比较强的那个数据流，会受比较少的干扰；而比较弱数据流，却被较严重干扰。
在这种情况下，我们可考虑将较多的能量，放在转强的那个数据流上，如图1下。
显而易见的，以这个做法，它无法传送2倍的数据量，但它却能增加无线讯号的涵盖范围及讯号强
度。
所以，它会比没有使用此技术的系统，有较佳的数据传输量。
而这种把较多能量摆放在某个数据流上的技术，我们称之为beamforming。
想象一下，1群演员在舞台上进行表演，但是聚光灯却总是跟着故事主角移动。
当主角往左，灯光也朝着往左；而主角走到舞台右侧时，灯光还是跟向舞台右边移动，打在主角身上。
故事的情节走到哪，聚光灯就打在那里。
这样移动灯光和在舞台上的焦点过程，就是所谓的beamforming的概念。
图2中的手机，就像舞台上的主角(接受端)一样，随着它的移动，以及给网络的回报，基地台，也就是我们前面提到的聚光灯(传送端)，会根据手机位置改变方向，打出较集中也较强的讯号。
如此一来，手机会得到较强的讯号，并且受到来自其它讯号较小的干扰。
图2：Beamforming概念图例。
在HSPA+中，MIMO这项技术，只用在下行的方向。
也就是说，MIMO只能跟HSPDA结合使用。
下图3描述HSPA+的运作流程。
基本上，它的运作方式与我们先前介绍的Release 5的HSDPA大同小异。
首先，网络透过HS-SCCH(High Speed Shared Control Channel)此下行频道，告知使用者接下来要去听哪些频道上的数据，在这里就会包括了要有1个或2个数据流。
听到HS-SCCH上有给自己的讯息后，使用者接下来马上去HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)接收数据。
接着，再利用上行HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control Channel)传送ACK/NACK 及回报现在网络质量CQI(Channel Quality Indicator)，告知网络希望接下来拿到1个或2个资料流。
网络会根据这个回报的HS-DPCCH，决定下次要给该使用者的数据量、调变方式、及1 个或2个数据流。
之后重复着这样的循环。
图3：HSDPA + MIMO运作流程图。
（略）
最后，我们来探讨MIMO对手机其它方面的影响。
在HSPDA的介绍中曾提过，HARQ快速重传机制，由于HSPA+中可能同时有2个数据流，所以手机需2倍的HARQ程序。
下图4是1个在2个数据流下使用HARQ程序的例子。
图4：HARQ程序处理范例。
在这个例子中，假设该手机拥有12个HARQ程序。
网络端会利HS-SCCH告诉手机，现在主要那个数据流所用的HARQ程序，及使用1个或2个数据流。
在2个的情形，手机可以算出另1个数据流使用的HARQ程序，因为这2个相差HARQ程序总数的一半(12/2=6)；也就是如果网络告诉该手机使用HARQ程序0，并告知会有2个数据流，手机可以知道主要的那个数据流使用HARQ 程序0；另1个则用HARQ程序0。
在这张图中，网络在要求使用HARQ程序2到5时只给予1个数据流。
之后，如果程序0的数据成功收到，但程序6却失败；换句话说，手机对程序0上的数据送出ACK，却对程序6上的NACK。
网络端因此需重传程序6上的数据，并利用0送出新的数据。
如果像这个例子一样，手机回报对于程序6的CQI比对于0的还要好的话，网络就会将重传的程序6放在主要数据流上。
利用HS-SCCH告诉手机用程序6并有2个数据流，结果如图4所示。
相似的，如果程序1被ACK但7被NACK，同时1的CQI比较好的话，网络会重传7，利用1来传送新的数据，且把1放在主要资料流上。
(本文作者陈怡弘／Qualcomm CDMA Technologies资深工程师)。