Нелинейный итерационный алгоритм прекодирования для многопользовательских систем MIMO

Автор(и)

  • Виталий Борисович Крейнделин Московский технический университет связи и информатики, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-1185-471X
  • Тауфик Бен Камель Бен Режеб Московский технический университет связи и информатики, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0003-3298-5599

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701710003X

Ключові слова:

прекодирование, демодуляция, MIMO, OSIC, MMSE

Анотація

Предложена модификация известного линейного алгоритма прекодирования CLTD (closed-loop transmit diversity), предназначенного для многопользовательских систем радиосвязи, использующих технологию MIMO. Эффективность оригинального алгоритма прекодирования CLTD, обладающего рядом преимуществ по сравнению с ранее известными методами прекодирования на основе полной информации о состоянии канала связи, повышена за счет введения нелинейности. Использование нелинейной процедуры упорядоченного последовательного подавления помех OSIC при формировании прекодирующей матрицы позволяет значительно увеличить помехоустойчивость всей системы в целом за счет небольшого роста вычислительной сложности алгоритма. Представлены результаты компьютерного моделирования, отражающие эффективность предложенной модификации алгоритма формирования прекодирующей матрицы по сравнению с оригинальным алгоритмом CLTD.

Біографії авторів

Виталий Борисович Крейнделин, Московский технический университет связи и информатики

д.т.н., профессор, МТУСИ

Тауфик Бен Камель Бен Режеб, Московский технический университет связи и информатики

Аспирант, МТУСИ

Посилання

Tong, W.; Zhu, P.; Jia, M.; Chloma, A.; Bakouline, M.; Kreindeline V. Международный патент (РСТ) № WO 2005/046081. Method to determine precoding weights based on Channel State Information in a MIMO Communication Systems. 04 November 2004.

Бакулин, М. Г.; Варукина, Л. А.; Крейнделин, В. Б. Технология MIMO: принципы и алгоритмы. М.: Горячая линия-Телеком, 2014. 244 с.

Sibille, A.; Oestges, C.; Zanella, A. MIMO: From Theory to Implementation. UK: Elsevier, 2010.

Zheng, S.; Zhao, H.; Zhao, L.; Mei, J.; Tang, W. Multiuser beamforming with limited feedback for FDD massive MIMO systems. Chinese J. Eng., v.2016, ID 9821845, 9 p., 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2016/9821845.

Murata, H.; Shinohara, R. Performance improvement of ZF-precoded MU-MIMO transmission by collaborative interference cancellation. IEICE Commun. Express, v.4, n.5, p.155–160, 2015. DOI: http://doi.org/10.1587/comex.4.155.

Wang, F.; Bialkowski, M. E. Performance of block diagonalization scheme for downlink multiuser MIMO system with estimated channel state information. Int. J. Commun., Network and System Sciences, v.4, n.2, p.82–87, 2011. DOI: http://doi.org/10.4236/ijcns.2011.42010.

Babu, Varna L.; Mathews, Luxy; Pillai, Sakuntala S. Performance analysis of linear and nonlinear precoding in MIMO systems. Int. J. Advanced Res. Computer Commun. Eng., v.4, n.6, p.373–376, 2015. DOI: http://doi.org/10.17148/IJARCCE.2015.4681.

Spencer, Q. H.; Swindlehurst, A. L.; Haardt, M. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channels. IEEE Trans. Signal Processing, v.52, n.2, p.461–471, 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/TSP.2003.821107.

Tsoulos, G. MIMO System Technology for Wireless Communications. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. 378 p.

Zu, K. Novel efficient precoding techniques for multiuser MIMO systems. Ph.D thesis. University of New York, May 2013, 158 p.

Моисеев, Н. Н.; Иванилов, Ю. П.; Столярова, Е. М. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978. 352 с.

Васильев, Ф. П. Численные методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1988. 522 с.

Sarkar, S.; Rahman, M. S. A unique equalizer to optimize BER in MIMO wireless multipath fading channel: modified MMSE vs. existing equalizers. Int. J. Emerg. Sci., 3(2), p.200–215, June 2013. URL: http://www.iub.edu.pk/ijes/index.php/ijes/article/view/97.

Foluwasu, T. Receiver architectures for MIMO wireless communication systems based on VBLAST and sphere decoding algorithms. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements of the University of Hertfordshire for the degree of Doctor of Philosophy. University of Hertfordshire, Hatfield, 2011. 144 p.

Kumari, P. R.; Reddy, C. K.; Ramesh, K. S. Ordered successive interference cancellation for maximum throughput in multi stream MIMO using different modulation schemes. Indian J. Sci. Technol., v.9, n.9, p.1–5, 2016. DOI: http://10.17485/ijst/2016/v9i9/85873.

Wolniansky, P. W.; Foschini, G. J.; Golden, G. D.; Valenzuela, R. A. V-BLAST: an architecture for realizing very high data rates over the rich scattering wireless channel. Proc. of 1998 URSI Int. Symp. on Signals, Systems, and Electronics, 29 Sep.–2 Oct. 1998, Pisa, Italy. IEEE, 1998, pp. 295–300. DOI: https://doi.org/10.1109/ISSSE.1998.738086.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-10-30

Як цитувати

Крейнделин, В. Б., & Бен Режеб, Т. Б. К. (2017). Нелинейный итерационный алгоритм прекодирования для многопользовательских систем MIMO. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 60(10), 581–591. https://doi.org/10.20535/S002134701710003X

Номер

Том 60 № 10 (2017)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.