高速鐵路環(huán)境下的干擾對齊技術(shù)研究.pdf

1、隨著高速鐵路通信技術(shù)的發(fā)展，列車提供的信息服務(wù)越來越多樣化，對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求正以前所未有的速度增加。為了滿足日益增長的容量需求，設(shè)備對設(shè)備(Device to Device，D2D)通信技術(shù)和車載移動中繼將應(yīng)用在鐵路通信系統(tǒng)中，這將不可避免地使干擾環(huán)境更加復(fù)雜。作為一種新穎的干擾處理方法，干擾對齊（Interference Alignment，IA）能有效的消除干擾和提高干擾網(wǎng)絡(luò)的容量。
　　本文針對高速鐵路通信系統(tǒng)中不同傳輸

2、場景（包括列車D2D干擾場景、車廂內(nèi)用戶接入場景和移動中繼與路側(cè)基站通信場景）的干擾處理問題展開了深入研究，并提出了相應(yīng)的干擾處理方案。
　　1.針對列車D2D通信鏈路與蜂窩鏈路間的相互干擾問題，研究了多用戶干擾信道的干擾對齊，并提出了基于梯度算法的干擾對齊方案。分布式干擾對齊通過收發(fā)端迭代優(yōu)化預(yù)編碼矩陣和干擾抑制矩陣，從而實現(xiàn)干擾對齊的目的。但是該方法收斂慢，并且要求信道具有互易性。針對以上問題，本文提出了基于梯度算法的干擾對齊

3、方案。該方案只在發(fā)送端單邊優(yōu)化預(yù)編碼矩陣，不要求信道互易，并且收斂快，干擾殘差小。
　　2.針對車廂內(nèi)用戶接入場景的接入點(Access Points，APs)間干擾問題，研究了隨機接入網(wǎng)絡(luò)（Random Access Network, RAN）的干擾處理技術(shù)，并提出了基于跨層設(shè)計的機會干擾對齊方案。該方案中，物理層采用基于最小干擾泄露（Interference Leakage，IL）的干擾對齊方法，媒體接入控制(Media Ac

4、cess Control，MAC)層將期望信號空間中的殘留干擾作為用戶接入的參考代價，進行機會傳輸。在每個時隙，每個用戶都會計算對其他AP的干擾泄露值，只有小于閾值，該時隙才可以發(fā)送數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明，相比于RAN中傳統(tǒng)的干擾處理方法，該方案的吞吐量有很大提升。
　　3.針對移動中繼與路側(cè)基站通信場景中的子載波間干擾(Inter-carrierInterference，ICI)問題，研究了ICI的消除方法，并提出了一種收發(fā)端聯(lián)合消