多用戶MIMO系統(tǒng)中基于最大化最小SINR的干擾對(duì)齊方法研究.pdf

1、多用戶多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)無線網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)棘手的問題就是存在多用戶干擾，干擾對(duì)齊(Interference Alignment, IA)技術(shù)是一個(gè)高效的干擾抑制新措施。然而，多用戶MIMO網(wǎng)絡(luò)中存在用戶間資源分配不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致某些用戶的通信質(zhì)量差，甚至達(dá)不到通信要求。本文將利用最大化最小信干噪比(Maximize the MinimumSignal-to-Interf

2、erence-plus-Noise Ratio，Max-Min SINR)解決這種資源分配不均勻的問題。首先，本文對(duì)IA進(jìn)行分析，并建立了一般的基于Max-Min SINR IA模型。對(duì)干擾對(duì)齊中的預(yù)編碼矩陣和干擾抑制矩陣的設(shè)計(jì)做了說明，并研究了功率分配的原理，為后文的基于Max-Min SINR的干擾對(duì)齊方法提供基礎(chǔ)。
　　其次，對(duì)多用戶 MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。分析了MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中典型SINR優(yōu)化的IA方法，包括最小干擾

3、泄漏算法(Minimum Leakage Interference，MLI)和精確循環(huán)協(xié)調(diào)上升算法(Exact Cyclic Coordinate Ascent Algorithm，ECCAA)。其中MLI算法是抑制干擾泄漏的典型IA方法，ECCAA算法是Max-Min SINR優(yōu)化的典型IA方法。針對(duì)MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用IA進(jìn)行干擾抑制時(shí)會(huì)產(chǎn)生用戶間資源分配不均勻的問題，結(jié)合功率分配策略，采用了一種基于Max-Min SINR聯(lián)合優(yōu)

4、化的IA方法。并根據(jù)算法特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種效用函數(shù)，來評(píng)價(jià)各用戶分得資源的公平性。并對(duì)以上MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中三種IA方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，仿真結(jié)果表明，相比于MLI和ECCAA算法，基于Max-Min SINR聯(lián)合優(yōu)化的IA方法隨著SNR的增大不僅能更好的提高系統(tǒng)中最小SINR的值，其算法收斂程度還更快，并且效用率更高，但其和速率仍有待提高。
　　最后，本文對(duì)接近實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)的多用戶MIMO非對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析。研究了分組IA算法，解決