干擾對(duì)齊技術(shù)在認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、在無(wú)線通信系統(tǒng)中，干擾對(duì)齊技術(shù)作為抑制干擾的有效手段具有革命性的意義。干擾對(duì)齊的主要思想是通過(guò)多個(gè)發(fā)射機(jī)的協(xié)作使他們?cè)诓黄谕邮斩水a(chǎn)生的干擾相互對(duì)齊。干擾對(duì)齊技術(shù)也被擴(kuò)展到認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中，本文的研究工作圍繞干擾對(duì)齊在認(rèn)知系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)。本文的主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下：
　　1.針對(duì)在有限的發(fā)射功率及干擾條件下計(jì)算多輸入多輸出（Multiple-input Multiple-output，MIMO）信道復(fù)用增益存在數(shù)值較小的問(wèn)題

2、，提出了用于衡量無(wú)線通信系統(tǒng)中MIMO信道相對(duì)傳輸能力的本質(zhì)自由度（Intrinsic Degrees of Freedom，IDoF）參數(shù)，并以此為依據(jù)，給出基于認(rèn)知無(wú)線電場(chǎng)景下的主用戶空間維度分配方案及基于K用戶MIMO干擾信道模型的用戶空間維度分配方法。在多天線認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中，次用戶根據(jù)主用戶子信道的不同傳輸效率（IDoF參數(shù)）分析其允許接入的空間機(jī)會(huì)（主用戶的子信道傳輸能力為0），獲得空間維度，實(shí)現(xiàn)與主用戶頻譜共享。在多用戶干

3、擾系統(tǒng)中，用戶根據(jù)來(lái)自其他用戶的干擾強(qiáng)度，確定其可能提供給干擾用戶以實(shí)現(xiàn)干擾迫零的空間維數(shù)。
　　2.針對(duì)不同小區(qū)內(nèi)具有相同載波頻率的多個(gè)用戶可能存在空余空間資源的問(wèn)題，提出基于符號(hào)擴(kuò)展的移動(dòng)次用戶機(jī)會(huì)空間對(duì)齊方法，并將該問(wèn)題建模為一個(gè)多約束的優(yōu)化問(wèn)題。K個(gè)主用戶分布在K個(gè)小區(qū)并工作在相同頻段，一個(gè)移動(dòng)次用戶通過(guò)空間對(duì)齊（Space Alignment，SA）方式期望占用主用戶頻譜資源。次用戶在K個(gè)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送一個(gè)超級(jí)符號(hào)，在k時(shí)刻

4、對(duì)主用戶的干擾對(duì)齊在第k個(gè)主用戶未使用的空間方向上，同時(shí)滿足對(duì)其他K?1個(gè)主用戶干擾溫度的限制。性能仿真結(jié)果顯示，我們提出的SA方法明顯優(yōu)于單主用戶情況，在干擾溫度較小情況下，在低SNR區(qū)域也優(yōu)于D-SVD方法。
　　3.針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)會(huì)空間對(duì)齊方法對(duì)主用戶的可靠性指標(biāo)無(wú)約束的問(wèn)題，提出了基于主用戶傳輸中斷概率約束的次用戶空間對(duì)齊方法，并給出在小區(qū)內(nèi)上行系統(tǒng)及小區(qū)間上行系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)及小區(qū)內(nèi)上行系統(tǒng)次用戶獲得不同機(jī)會(huì)維數(shù)的概率。在認(rèn)

5、知系統(tǒng)中，主用戶只利用滿足門限性能要求的子信道傳輸數(shù)據(jù)，剩余子信道對(duì)應(yīng)的空間維可以為次用戶提供傳輸機(jī)會(huì)。多個(gè)次用戶競(jìng)爭(zhēng)有限空間維，按優(yōu)先權(quán)先后順序，同時(shí)采用和主用戶一樣的機(jī)制，只利用滿足門限性能要求的子信道傳輸數(shù)據(jù)，余下的空余維依優(yōu)先權(quán)次序分給下個(gè)次用戶，直到空余的空間維為零。仿真結(jié)果顯示，我們提出的計(jì)劃，相比較現(xiàn)有的空間對(duì)齊方法，在性能上有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　4.基于現(xiàn)有的MIMO干擾信道線性干擾對(duì)齊的可行性條件，提出達(dá)到MIMO干