基于干擾管理的多天線系統(tǒng)上行傳輸機(jī)制研究.pdf

1、隨著無線通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，頻譜資源稀缺與頻譜利用率低的矛盾成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵問題之一。多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術(shù)作為緩解這一矛盾的重要手段，近年來得到了極大的重視和廣泛的研究，該技術(shù)通過空間復(fù)用，能夠顯著改善頻譜利用效率。此外，認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)和混合蜂窩技術(shù)可以提高頻譜使用的靈活性和增加頻率復(fù)用，也成為改善頻譜效率的有效手段。MIMO

2、技術(shù)與認(rèn)知系統(tǒng)以及混合蜂窩系統(tǒng)的結(jié)合，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率。本文的主要工作如下：
　　論文首先在授權(quán)基站和認(rèn)知基站共同覆蓋的區(qū)域內(nèi)認(rèn)知MIMO多用戶上行通信場景中研究增加頻譜效率的傳輸機(jī)制。利用授權(quán)基站與認(rèn)知基站間的協(xié)作，設(shè)計(jì)基于干擾對齊與消除(Interference Alignment and Cancellation，IAC)的信號處理算法，不僅保證了授權(quán)通信的高優(yōu)先級，還使認(rèn)知用戶獲得了寶貴的通信機(jī)會。并利用

3、不同信道矩陣的空間傳輸性能差異進(jìn)行用戶調(diào)度。該機(jī)制實(shí)現(xiàn)了授權(quán)系統(tǒng)和認(rèn)知系統(tǒng)的無干擾共存，相對于傳統(tǒng)的基于干擾對齊(Interference Alignment，IA)的傳輸機(jī)制，空間信道資源得到了有效利用。仿真結(jié)果表明，通過基站側(cè)的協(xié)作信號處理，授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)速率得到提升，同時(shí)，由于獲得多用戶分集增益，認(rèn)知系統(tǒng)的傳輸速率隨著認(rèn)知用戶數(shù)的增加而提高。
　　接下來，論文針對采用 MIMO技術(shù)的宏蜂窩(Macrocell)與微微蜂窩(P

4、icocell)共存的混合蜂窩上行通信系統(tǒng)，在考慮路徑損耗、蜂窩的相對位置關(guān)系、用戶發(fā)射功率差異等實(shí)際因素的情況下，提出了一種基于干擾適變選擇的自適應(yīng)傳輸機(jī)制，根據(jù)蜂窩位置關(guān)系對上行相互干擾的影響，建立對稱干擾和非對稱干擾模型，利用基站側(cè)協(xié)作，分別設(shè)計(jì)基于 IAC的信號處理算法，并在非對稱干擾模型中對接收濾波方式進(jìn)行自適應(yīng)選擇，實(shí)現(xiàn)宏用戶與微微蜂窩用戶的并發(fā)通信。仿真結(jié)果表明，在對稱干擾場景中，所提機(jī)制通過對強(qiáng)干擾信號攜帶的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)作