干擾系統(tǒng)中的協(xié)作和協(xié)調(diào)機(jī)制及熱點(diǎn)區(qū)域Missive-MIMO容量分析.pdf

1、無(wú)線通信環(huán)境中，用戶通信信號(hào)之間的相互干擾常常是限制系統(tǒng)容量的瓶頸所在。在本論文中，分別針對(duì)干擾系統(tǒng)中的認(rèn)知、協(xié)調(diào)及大規(guī)模天線等技術(shù)進(jìn)行了一系列研究工作。主要工作包括:
　　在主動(dòng)避免干擾的認(rèn)知系統(tǒng)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了以能量效率最優(yōu)為目標(biāo)的協(xié)作方式進(jìn)行頻譜感知。在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中，基于干擾協(xié)調(diào)技術(shù)，針對(duì)其中一些基本的通信模式設(shè)計(jì)了用戶之間有效應(yīng)對(duì)相互干擾、實(shí)現(xiàn)并行通信的MAC層協(xié)議。在信道存在相關(guān)性的“熱點(diǎn)”區(qū)域中，我們分析了通過(guò)多用戶信

2、道漸近正交化抑制用戶間干擾的大規(guī)模天線技術(shù)在其中的性能表現(xiàn)。
　　在第一個(gè)工作中，我們以一個(gè)新的思路提出了合作頻譜感知的方案:在盡可能避免對(duì)授權(quán)用戶干擾的前提下，以認(rèn)知用戶完整通信過(guò)程（包括頻譜感知階段和其后的通信階段）中整個(gè)認(rèn)知用戶系統(tǒng)的能量效率最優(yōu)為目標(biāo)，尋求最合適的合作頻譜感知精度。我們首先對(duì)此問(wèn)題建立了數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步針對(duì)認(rèn)知用戶分布密集和認(rèn)知用戶分布分散的兩種場(chǎng)景進(jìn)行了深入的分析。在前一場(chǎng)景中，通過(guò)合理的假設(shè)及近似，選

3、擇“哪些”認(rèn)知用戶參與合作頻譜感知能使能量耗損最低的問(wèn)題將退化為確定由“多少”認(rèn)知用戶參與合作感知。在后一場(chǎng)景中，我們針對(duì)確定參與合作頻譜感知的認(rèn)知用戶的最佳組合的需求設(shè)計(jì)了一個(gè)啟發(fā)式的算法，此算法不僅具有更低的復(fù)雜度，而且我們通過(guò)仿真驗(yàn)證了其性能非常接近最優(yōu)的窮舉算法。
　　在第二個(gè)工作中，我們首先基于兩路數(shù)據(jù)流的多天線X信道上的干擾協(xié)調(diào)算法，對(duì)能夠從X信道拓展出的各類通信模式進(jìn)行了物理層算法的推導(dǎo);同時(shí)，針對(duì)這些通信模式，我們

4、在傳統(tǒng)協(xié)議的通過(guò)信令交互建立通信鏈路的方式的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了在這些新的通信模式中所需要的信令（控制幀）結(jié)構(gòu);并在此基礎(chǔ)上分析了各類通信模式所對(duì)應(yīng)的協(xié)議執(zhí)行流程。此工作不僅可以實(shí)現(xiàn)用戶并行通信，還可以通過(guò)一定的調(diào)度來(lái)構(gòu)造復(fù)用增益更高的通信模式，以此帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)容量的提升。
　　在第三個(gè)工作中，我們首先分析了用戶密度高、用戶信道之間相似度很大的熱點(diǎn)區(qū)域中，用戶信道的數(shù)學(xué)模型是怎樣建立的。其次，我們分別通過(guò)理論分析和仿真驗(yàn)證說(shuō)明了在這樣的信道