干擾信道中高效信息傳輸方法和資源管理研究.pdf

1、多用戶通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各個(gè)用戶的互干擾成為制約通信效率的一個(gè)重要因素。為了提高通信效率和質(zhì)量，干擾環(huán)境下的高效信息傳輸方法和資源管理成為當(dāng)今的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文對為干擾網(wǎng)絡(luò)中的一類高斯干擾信道進(jìn)行了研究，為了提高在該信道下的信息傳輸效率和容量，通過對通信基本資源(包括時(shí)間、頻譜(段)、空間、功率和碼字)進(jìn)行管理和研究，得到了一些有意義的研究成果。
　　 第一，在SISO-IFC信道下，對功率-碼資源進(jìn)行優(yōu)化配置，提出了一種改進(jìn)的

2、多層率分裂方案叫做分布式率分裂方案。結(jié)合疊加編碼和連續(xù)干擾抵消策略，該方案可以建模成一個(gè)競爭博弈論的模型，能通過一種迭代的多水平面的功率注水算法實(shí)現(xiàn)納什均衡，達(dá)到的容量能逼近HK容量邊界。同時(shí)，證明了該迭代算法的收斂條件以及納什均衡的存在性。第二，基于代價(jià)的競爭博弈模型，在SISO-IFC信道下提出了一種“多參考線”的頻譜分配方案，對頻譜資源進(jìn)行高效管理。同時(shí)提出了一種迭代的多水平面的功率注水算法來實(shí)現(xiàn)該方案，能夠達(dá)到最佳頻譜平衡方法的

3、性能。進(jìn)一步證明了本算法的納什均衡的存在性以及迭代算法的收斂條件，分析了算法的復(fù)雜度。第三，提出了一種在SISO-IFC信道下的簡單的頻段資源調(diào)度方案，通過頻帶分割，把高斯干擾信道分解成多個(gè)并行子信道。各個(gè)用戶選擇干擾最小的子信道進(jìn)行信號傳輸，這種傳輸機(jī)制叫做干擾回避傳輸方案。基于代價(jià)的競爭博弈模型，提出了實(shí)現(xiàn)該方案的一種迭代算法。分析表明該算法的復(fù)雜度極低。理論上分析了該頻段分配方案的性能上界和下界，以及證明了該迭代算法的收斂性。結(jié)果

4、表明該算法能夠逼近性能理論界。第四，基于傳統(tǒng)干擾對齊方案，在SISO-IFC下提出一種聯(lián)合時(shí)間域-頻率域的對齊方案，并提出一種實(shí)現(xiàn)算法，結(jié)果表明該方案在達(dá)到和傳統(tǒng)干擾對齊方案相同性能的條件下能大大減少譯碼延時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間域資源和頻率域資源的折中分配。第五，在MIMO-IFC下，提出一種聯(lián)合功率控制，時(shí)域和空域的跨層發(fā)射＼接收機(jī)的收發(fā)空時(shí)預(yù)編碼矩陣設(shè)計(jì)，并提出一種迭代算法實(shí)現(xiàn)該方案。由于傳統(tǒng)干擾對齊沒有考慮功率控制導(dǎo)致在信噪比受限區(qū)域干擾對