干擾對(duì)齊方法在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究.pdf

1、干擾對(duì)齊方法（Interference Alignment，IA）是一種能夠有效提高通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方法，通過對(duì)信道參數(shù)的獲取與處理，在發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合處理，從而在接收端將干擾信號(hào)對(duì)齊到一定的子空間，期望信號(hào)處于另外的子空間。在一個(gè)多用戶對(duì)（user pair）的干擾信道內(nèi)，所有用戶對(duì)都能同時(shí)以在自身在無干擾條件下最大容量的一半的速率將信息傳輸至其對(duì)應(yīng)的接收端。
　　認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)（Cognitive Radio,CR）中包含兩類用

2、戶，主用戶（Primary User）和認(rèn)知用戶（Cognitive User），主用戶是需求必須被滿足的用戶，認(rèn)知用戶通過其認(rèn)知能力，在不妨礙主用戶甚至協(xié)助主用戶通信的條件下，利用主用戶的頻譜空洞進(jìn)行自身通信。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)能夠有效地提高稀缺頻譜資源的使用效率。
　　本文通過研究經(jīng)典干擾對(duì)齊方法和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合干擾對(duì)齊方法和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，基于經(jīng)典的K+1用戶模型，給出干擾對(duì)齊方法在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的平行分離方案，并進(jìn)一步提出單天線（SISO

3、）情況下自由度可達(dá)的上界，在此基礎(chǔ)上得出多天線（MIMO）情況下K+1用戶模型自由度（Degree of freedom,DOF）可達(dá)的上界以及對(duì)應(yīng)方案。在多天線(包括單天線)的情況下，可以達(dá)到：（1）主用戶使用的自由度小于系統(tǒng)可達(dá)自由度的一半，認(rèn)知用戶可以使用最大自由度的一半；（2）主用戶使用的自由度超過系統(tǒng)可達(dá)自由度的一半，認(rèn)知用戶可以漸進(jìn)的獲得剩余的全部自由度。然而在以上干擾對(duì)齊方案中，主用戶參與干擾對(duì)齊并沒有為自身通信獲得好處，