MIMO網(wǎng)絡(luò)中基于自由度調(diào)度的干擾對齊算法.pdf

1、近年來，隨著無線通信的迅猛發(fā)展，無線業(yè)務(wù)種類越來越繁多，無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，不同用戶都在追求更高的無線服務(wù)質(zhì)量。然而，隨著無線服務(wù)的拓展，各用戶、各網(wǎng)絡(luò)之間的干擾問題也隨之變得越來越嚴(yán)重，這將嚴(yán)重影響無線網(wǎng)絡(luò)的性能，因此，設(shè)計(jì)有效的干擾管理方案顯得尤為重要。
　　干擾對齊（Interference Alignment，IA）技術(shù)是近年來提出的一種新興編碼技術(shù)。其通過在發(fā)射端和接收端設(shè)計(jì)編碼矩陣，在空間維度上對干擾信號(hào)進(jìn)行對齊和

2、迫零消除，同時(shí)留出無干擾的子空間供有用信號(hào)進(jìn)行傳輸。相比傳統(tǒng)的干擾管理方式，該技術(shù)可以完全消除網(wǎng)絡(luò)干擾，實(shí)現(xiàn)更多的網(wǎng)絡(luò)自由度和更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
　　為進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)性能，針對多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)干擾網(wǎng)絡(luò)，本文在干擾對齊技術(shù)基礎(chǔ)上，分析了網(wǎng)絡(luò)中干擾對齊的可行性條件，并據(jù)此設(shè)計(jì)了用戶間自由度調(diào)度方案。該方案以網(wǎng)絡(luò)吞吐量最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)，以干擾對齊可行性為約束，根據(jù)信道的

3、優(yōu)劣情況在用戶間進(jìn)行自由度的分配，使得具有優(yōu)質(zhì)信道的用戶分得自由度較多，具有劣質(zhì)信道的用戶分得自由度較少，從而提高網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步考慮了發(fā)射端在各自由度上的功率分配問題，并基于速率最優(yōu)的目標(biāo)設(shè)計(jì)了各自由度上的功率分配算法。通過仿真可以看出，經(jīng)過功率分配算法和自由度調(diào)度算法，干擾對齊技術(shù)的性能可以得到明顯提升。
　　除此之外，考慮到在實(shí)際通信中，信道估計(jì)一般存在誤差，這將導(dǎo)致選擇出的最優(yōu)自由度調(diào)度方案可