異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)干擾消除技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線通信的迅速發(fā)展，在蜂窩移動通信中，大約有一半的電話業(yè)務(wù)和70％的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均在室內(nèi)發(fā)生。然而，大多數(shù)的家庭和企業(yè)都面臨室內(nèi)信號覆蓋差的問題。因此，傳統(tǒng)的蜂窩組網(wǎng)方式已經(jīng)不再適用于當(dāng)今高速通信業(yè)務(wù)的需求。Femtocell的出現(xiàn)有效地彌補了Macrocell在室內(nèi)覆蓋的不足，可以為用戶提供高質(zhì)量的通信業(yè)務(wù)，但是Femtocell的引入對現(xiàn)有的Macrocell造成了嚴(yán)重的干擾。因此，如何抑制和消除這些干擾對提高通信系統(tǒng)性能具有重要的

2、意義。
　　本文針對由Macrocell和Femtocell構(gòu)成的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的干擾問題，利用干擾對齊(Interference Alignment, IA)的思想使干擾信號對齊到同一低維子空間，然后通過迫零矩陣就可以消除其對期望信號的干擾。
　　在Femtocell網(wǎng)絡(luò)密集部署的情況下，由于IA的可行性條件很難滿足，閉式解求解難以實現(xiàn)。針對這些問題，考慮到Femtocell網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離與其干擾強度直接相關(guān)，文中提出一

3、種基于 Femtocell網(wǎng)絡(luò)分簇的分布式干擾對齊(Distribute Interference Alignment, DIA)算法。所提算法以圖論中的邊權(quán)值機制為基礎(chǔ)，以邊權(quán)值最大化為準(zhǔn)則對Femtocell網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分簇。同時，針對某一確定的簇，選出對該簇產(chǎn)生干擾最強的宏用戶并將其與該簇結(jié)合構(gòu)成一個整體，最后利用DIA技術(shù)對每一個這樣的整體進(jìn)行跨層干擾消除。所提算法在保證Femtocell網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的同時，有效滿足了密集部署情況下

4、的可行性條件要求，降低了系統(tǒng)的實施復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，所提算法具有較好的信道容量性能，適用于實際的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
　　由于在傳統(tǒng)求解預(yù)編碼矩陣和干擾抑制矩陣的方法中，需要通過大量的迭代計算，而且忽略了每一個基站分別到目標(biāo)用戶的最佳子信道矩陣的選擇。針對這些問題，文中提出了一種在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于特征子信道下預(yù)編碼矩陣和干擾抑制矩陣的部分 IA聯(lián)合優(yōu)化方案。該方案通過選擇最好的特征子信道來傳輸信號，并通過設(shè)定邊界值對來自 FBS的干擾