信道仿真干扰对齐可行性研究(2)

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结论…27

致谢…28

参考文献…29

1 绪论

本章首先介绍论文课题的研究背景和意义，其中包括干扰信道的研究现状以及现代无线通信系统面临的干扰管理问题，同时提出了一些常用的干扰管理方法。其次，文章介绍了干扰对齐的提出以及一些突出的研究成果。最后，本文指出了干扰对齐的发展趋势，给出论文的研究内容和章节安排。

1．1 研究背景

近十年来，信息通信技术及其应用系统得到了迅速发展，呈现出空前的繁荣景象。移动通信、无线通信、多媒体信息服务和因特网的发展与成熟，为人们在不同的时空领域进行任何种类的信息交互，提供了极大的便利。互联网技术的广泛应用和人们对数据传输业务越来越多的依赖和需求，冲击并推动着移动通信技术不断地更新换代。现有的第三代移动通信系统已经难以满足未来移动通信高速率、多业务、高质量的通信和数据传输需求，多个国际标准化组织和论坛也在积极开展未来移动通信的研究。

如今，在新世纪第二个十年，面对“百花齐放”的无线接入环境，我们也面临着更加复杂的无线通信环境，它们之间经常存在严重的干扰。纵观无线通信的发展与变革，均是由新技术的发现所推动的，例如：码域资源的引入带来了第三代移动通信系统，而空域资源和频域资源的充分利用则带来了第四代移动通信系统。因此，如何更加高效地利用现有资源，已经成为未来通信系统的前进方向，也是推动无线通信技术变革的下一个动力。研究学者们通过对干扰信道的深入研究，提出了一种称之为干扰对齐(IA，Interference Alignment)的干扰处理方法，该技术被认为是解决无线通信系统面临的干扰问题的一个有效方法。论文网

信息论专家研究干扰信道容量特性已经超过三十年，他们研究出了大量有趣的结果，并且揭示出各方面的问题。最近，专家利用一种特殊的Han–Kobayashi模式中的一种特殊情况，对2对用户组成的干扰信道进行近似研究，取得了重要的进展。为了获得最佳的无线网络设计，是否能将对两个用户的干扰信道的见解推广到两个以上的用户的干扰信道的情况？研究学者发现，超过两个用户时，自由度的特性也是不知道的。

1．2 现状和发展

1．3 研究意义及目的

当多个用户进行无线通信时，相互之间会存在干扰，而干扰会影响信号接收质量，减小接收机的信道容量。现有的处理干扰的技术，如频分复用(FDMA)，时分复用(TDMA)和码分复用(CDMA)主要是通过信号的正交化来消除干扰信号对期望信号的影响。其实，当多用户共享频谱资源时，这种处理方法只能做到将频谱资源在个用户之间进行分配。例如，当相互影响的用户数为时，每个用户所能获得的频谱资源为单个用户时的。因此，当用户数量很大时，每个用户所能获得的频谱资源仍然非常有限。

干扰对齐技术的提出就是为了解决这一问题，它将信号空间划分为期望信号空间和干扰信号空间两个部分，通过预编码技术使干扰在接收端重叠，从而压缩干扰所占的信号容量，消除干扰对期望信号的影响，达到提高信道容量的目的。

1．4 论文研究内容和章节安排

本文中，我们研究了与上文的正交复用的方法类似、一种期望信号和干扰信号大小相当的干扰管理方案。对于一大类无线网络，用户数大于2时，每个用户的总容量是，也就是每个用户得到个自由度。本文即研究能使每个用户获得个自由度的干扰处理方法，即干扰对齐。干扰对齐对大于2个用户的通信系统也同样适用。本文讨论了干扰对齐的系统模型、一般例子，给出了干扰信道自由度的定理并给予了证明，同时对简单的干扰对齐进行了仿真，验证了干扰对齐的优点。