基于1-Bit量化法的CQI有限反馈研究

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信息论研究结果表明,如果多用户的信道衰落相互独立,任一时隙只服务于信道最好的用户,则能获得多用户分集增益,从而使系统的总吞吐量最大化,而且与用户数成正比。信道自适应技术是宽带无线通信中提高频谱效率的有效手段之一。在多用户下行链路中,为了进行多用户调度和自适应调制编码,要求发送端知道信道质量信息(Channel QualityInformatioN,CQI)。由于上下行中干扰和噪声不对称,所以CQI必须由终端反馈获得。一些参考文献提出了1-bit量化法,研究结果显示,如果每个用户的平均信号干扰噪声比(SINR)已知,在大多数情况下,1-bit量化可达到非量化情况下吞吐量的90%。在多载波系统中,反馈量与子载波数成正比,1-bit量化的反馈量仍显得太大,而且1-bit法的反馈序列具有很大的冗余度,有必要研究CQI有限反馈技术。   本文提出了一种多载波系统中基于1-bit法的改进算法,给出了其吞吐量的表达式,用户仅反馈部分子信道的CQI,计算和仿真结果表明,当被反馈的子信道个数约等于用户的信道增益超过门限的子信道个数的期望值时,改进算法的二进制反馈序列长度值降为原反馈系列的信息量值,且由此带来的吞吐量损失是很少。   分析了过期CQI对改进1-bit法的影响,分析了其吞吐量,给出了其吞吐量的表达式,并通过证明得出,随用户数K增长,存在反馈时延的改进1-bit反馈法的吞吐量增长速率为(loglogK),这与无时延CQI全反馈的相同。   协同多点传输(CoMP)技术是一项能够有效降低小区间干扰,提高小区边缘用户性能的技术。用户反馈作为其中的关键环节,可以提供单小区或多小区的CQI或信道状态信息(CSI),能够显著消除干扰,提高系统吞吐量。本文把相邻的小区边缘区域看作一个虚拟蜂窝,应用1-bit反馈法反馈CQI,每子信道反馈1比特,根据反馈到基站端的CQI,任何时间任何子信道只能被分配给一个用户,以去除干扰。计算和仿真结果表明,此方法能有效去除小区边缘的干扰和提高系统吞吐量。
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