干擾對齊相關(guān)知識

1、1.干擾對齊（干擾對齊（InterferenceAlignmentIA）是一種有效的干擾管理機制，通過預(yù)編碼技術(shù)使干擾在接收端重疊在一起，以徹底消除干擾對期望信號的影響。與忽略干擾、解碼消除干擾以及正交接入（避免干擾）等現(xiàn)有處理干擾的方法不同，IA通過壓縮干擾所占的信號維度，使系統(tǒng)獲得最大自由度。由于可以徹底消除干擾，能夠顯著提高系統(tǒng)容量，IA技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注獲得預(yù)編碼矩陣的方法有兩種：直接法和迭代法，直接法需要理想的全局CSI，而

2、迭代法則需要在收發(fā)雙方反復(fù)交替迭代。2.無線頻譜資源缺乏的新武器無線頻譜資源缺乏的新武器干擾對齊干擾對齊當(dāng)多個用戶進行無線通信時，相互之間會存在干擾，而干擾會影響信號接收質(zhì)量，減小接收機的信道容量?，F(xiàn)有的處理干擾的技術(shù)，如頻分復(fù)用(FDMA)時分復(fù)用(TDMA)和碼分復(fù)用(CDMA)主要是通過信號的正交化來消除干擾信號對期望信號的影響。其實，當(dāng)多用戶共享頻譜資源時，這種處理方法只能做到將頻譜資源在K個用戶之間進行分配。例如，當(dāng)相互影響的

3、用戶數(shù)為K時，每個用戶所能獲得的頻譜資源為單個用戶時的1K。因此，當(dāng)用戶數(shù)量很大時，每個用戶所能獲得的頻譜資源仍然非常有限。干擾對齊技術(shù)的提出就是為了解決這一問題，它將信號空間劃分為期望信號空間和干擾信號空間兩個部分，通過預(yù)編碼技術(shù)使干擾在接收端重疊，從而壓縮干擾所占的信號容量，消除干擾對期望信號的影響，達到提高信道容量的目的。目前加州大學(xué)歐文分校的Jafar助理教授已經(jīng)從理論上證明，通過干擾對齊，在K個用戶的無線通信信道中，每個用戶最

4、多能獲得相當(dāng)于只有一個用戶時，總頻譜資源的12K個用戶能夠獲得的頻譜資源為只有一個用戶時的k2倍。得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Health教授對干擾對齊進行了實驗驗證，實驗結(jié)果表明，干擾對齊能夠極大提高系統(tǒng)的頻譜利用率。當(dāng)然，干擾對齊技術(shù)還處于研究階段，還有很多問題沒有解決。首先是干擾對齊所要求的全局信道狀態(tài)信息在實際中很難達到；其次隨著用戶數(shù)量的增加，干擾對齊的約束條件會急劇增加而導(dǎo)致難以實現(xiàn)，這也是當(dāng)前干擾對齊領(lǐng)域研究的熱點。3.信道邊

5、信息信道邊信息信道邊信息是一個很廣泛的概念，它包括信道的瞬時狀態(tài)信息，也包括信道的一些統(tǒng)計參數(shù)。嚴(yán)格意義上來說，我們講的信道狀態(tài)信息（CSI)只是信道邊信息的一個子部分。2樓說得很好。他舉了一個瑞利衰落的例子，接受機把這個瑞利衰落的因子（sigma)反饋到發(fā)射端，那么這個因子就是信道的邊信息。我再舉個例子，rice衰落中有個參數(shù)k(直射路徑能于形成了規(guī)定指向上的波束，比如將全方向的接收方向圖形成了有零點、有最大指向的波束方向圖。由于天線

6、原理中的互易性，波束成形也可用于發(fā)射端，即對天線陣元饋電的進行幅度和相位的調(diào)整，達到形成所需形狀的方向圖，比如最早用于雷達的相控陣等等，用于３Ｇ中的智能天線，如在TDSCDMA中，提到了上下行的波束成形問題。并在應(yīng)用中綜合了聯(lián)合檢測技術(shù)。在WCDMA中，也有學(xué)者進行了研究，目前多討論反向鏈路的接收信號處理問題。②LTEBeamfming(波束成形波束成形)算法簡介算法簡介與傳統(tǒng)的TDMA、FDMA或CDMA方式相比，LTEA（LTEAd

7、vanced）引入了第四維多址方式：空分多址（SpacialDivisionMultipleAccess，SDMA）方式。人們研究波束成形的最初動機是，在頻譜資源日益擁擠的情況下考慮如何將自適應(yīng)波束成形應(yīng)用于蜂窩小區(qū)的基站，以便能更有效地增加系統(tǒng)容量和提高頻譜利用率。波束成形的基本思想是：天線以多個高增益窄波束動態(tài)地跟蹤多個期望用戶，在接收模式下，來波方向之外的信號被抑制，發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時使窄波束照射范圍

8、以外的非期望用戶受到的干擾最小。SDMA是利用用戶空間位置的不同來區(qū)分不同用戶，即在相同時隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號不同的中間傳播路徑而區(qū)分。SDMA是一種信道增容的方式，可以實現(xiàn)頻率的重復(fù)使用，充分利用頻率資源。因此，波束成形可以通過空分多址來區(qū)分一個小區(qū)內(nèi)（或多個小區(qū)之間）的多個用戶，使其共享相同的時頻資源。另外，MIMO系統(tǒng)的空間復(fù)用和傳輸分集這兩種發(fā)射方案都不需要知道信道信息（ChannelStateIn

9、fmation，CSI）。但理論研究證明，在發(fā)送端已經(jīng)獲取了CSI的情況下，通過聯(lián)合采用傳輸波束成形（TransmitBeamfming，TBF）與接收合并（ReceiveCombining，RC）技術(shù)，可以進一步提升系統(tǒng)性能。對于點對點的單用戶MIMO系統(tǒng)（SingleUserMIMO，SUMIMO），當(dāng)發(fā)射天線數(shù)大于接收天線數(shù)，或者接收端信噪比（SignaltoNoiseRatio，SNR）較低時，系統(tǒng)將受益于CSIT(Channe

10、lSideInfmationattheTransmiter，CSIT)。對于點對多點的多用戶MIMO系統(tǒng)（MultipleUserMIMO，MUMIMO），將始終受益于CSIT。因為我們通過在基站端采用傳輸波束成形或一定的預(yù)編碼算法，不但可以為需要的接收機獲取較高的SNR，更重要的是可以消除或者在很大程度上減少來自網(wǎng)絡(luò)中其他點用戶的干擾。至于基站端CSIT的獲取，對于頻分雙工(FrequencyDivisionDuplex，F(xiàn)DD)系統(tǒng)