基于部分干扰消除的广义干扰对齐方法研究

摘要

近年来,人们在研究传统干扰对齐技术时发现了一个重要的问题,即这种方法需要足够的维度空间来实行对齐和消除干扰,这一问题导致传统的干扰对齐技术难以被用于规模较大的系统。因而,人们将研究的重点转向了广义干扰对齐技术,这种技术的核心思想是利用信道衰落的差异,只对其中影响较强的干扰进行对齐,从而使系统需对齐的干扰数目能够控制在一定的范围内,因而干扰对齐能够实行。依据这一思想衍生出多种方法,其中较为流行的是基于L-interfering模型的干扰对齐方法,但这一方法在适用范围上也有很大局限。
　　针对这一局限,本文提出了基于部分干扰消除的广义干扰对齐方法,即每个用户根据自身的配置情况和需求及各干扰的影响情况,确定系统可行性条件,并根据该条件对其进行选择,将其中被选出的一部分干扰进行对齐和消除。相比于已有的基于L-interfering模型的方法,这一方法的优势在于:首先,在适用条件上,不必要求每个用户的发送流数完全相同,因而每个用户可对齐的干扰数也不必相同;其次,在空间资源的利用上,由于这种方法在设计之时,充分考虑到系统配置和发送流数等方面的差异性,因而它可以根据用户所拥有的空间资源进行灵活地调整,使资源的利用更加充分,因而无论从系统总体还是单个用户来说,都可以达到更优的性能;同时,由于该方法在资源调度方面的灵活性,该方法在实施过程中还可以与其他优化目标相结合,从而满足某些特殊性能的优化需要。
　　在该方法中,可行性条件是基础,依据该条件实行的干扰选择策略是核心步骤。根据这两点,本文主要做了以下几项工作:
　　(1)分析了现有的L-interfering模型在适用性方面的局限性,提出了基于部分干扰消除的广义干扰对齐方法,并从理论方面分析其在扩展适用范围和节省空间资源方面的作用。
　　(2)利用图论的知识,以单流和多流两个场景为背景,推导了该方法实行的可行性条件,并通过仿真验证和与基于L-interfering模型的方法对比说明,以此可行性条件为基础的PIC-GIA方法在扩大适用范围和利用空间资源提升性能方面的重要作用。
　　(3)以可行性条件为约束条件,以最优化系统传输速率为目标,利用整数规划的相关知识提出相应的干扰选择和优化策略。由于系统速率直接取决于接收机处理之后的信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR),因而,这里通过最大化处理后的SINR来确定选择策略,并近似推导出在以可行性条件为约束条件的情况下,通过选择部分干扰对齐和消除能够达到的最优系统速率。同时,本文还提出了两种简化选择策略,使其能够在逼近基于最大化SINR的性能的同时,降低复杂度。

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缩略词表

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第一章 绪论

1.1 研究工作的背景和意义

1.2 传统干扰对齐理论研究状况

1.3 广义干扰对齐的研究意义和研究现状

1.4 本文的主要研究内容及章节安排

第二章 干扰对齐理论和系统模型

2.1 系统模型介绍

2.2 传统干扰对齐方法

2.3 广义干扰对齐方法

2.4 本章小结

第三章 可行性条件研究

3.1 系统背景简介

3.2 基于部分干扰消除的广义干扰对齐方法

3.3 可行性问题分析

3.4 可行性条件

3.5 仿真验证

3.6 本章小结

第四章 干扰选择策略

4.1 系统简介和问题分析

4.2 基于最大化SINR的干扰选择策略

4.3 干扰选择简化策略

4.4 仿真结果与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 论文展望

附录

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的科研成果