干擾對(duì)齊相關(guān)知識(shí)

1、1.干擾對(duì)齊（干擾對(duì)齊（InterferenceAlignmentIA）是一種有效的干擾管理機(jī)制，通過(guò)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(duì)期望信號(hào)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(guò)壓縮干擾所占的信號(hào)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(wú)線頻譜資源缺乏的新武器無(wú)線頻譜資源缺乏的新武器干擾對(duì)齊干擾對(duì)齊當(dāng)多個(gè)用戶進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)，相互之間會(huì)存在干擾，而干擾會(huì)影響信號(hào)接收質(zhì)量，減小接收機(jī)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(shí)分復(fù)用(TDMA)和碼分復(fù)用(CDMA)主要是通過(guò)信號(hào)的正交化來(lái)消除干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的影響。其實(shí)，當(dāng)多用戶共享頻譜資源時(shí)，這種處理方法只能做到將頻譜資源在K個(gè)用戶之間進(jìn)行分配。例如，當(dāng)相互影響的

3、用戶數(shù)為K時(shí)，每個(gè)用戶所能獲得的頻譜資源為單個(gè)用戶時(shí)的1K。因此，當(dāng)用戶數(shù)量很大時(shí)，每個(gè)用戶所能獲得的頻譜資源仍然非常有限。干擾對(duì)齊技術(shù)的提出就是為了解決這一問(wèn)題，它將信號(hào)空間劃分為期望信號(hào)空間和干擾信號(hào)空間兩個(gè)部分，通過(guò)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(hào)容量，消除干擾對(duì)期望信號(hào)的影響，達(dá)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(guò)干擾對(duì)齊，在K個(gè)用戶的無(wú)線通信信道中，每個(gè)用戶最

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

5、信息信道邊信息信道邊信息是一個(gè)很廣泛的概念，它包括信道的瞬時(shí)狀態(tài)信息，也包括信道的一些統(tǒng)計(jì)參數(shù)。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，我們講的信道狀態(tài)信息（CSI)只是信道邊信息的一個(gè)子部分。2樓說(shuō)得很好。他舉了一個(gè)瑞利衰落的例子，接受機(jī)把這個(gè)瑞利衰落的因子（sigma)反饋到發(fā)射端，那么這個(gè)因子就是信道的邊信息。我再舉個(gè)例子，rice衰落中有個(gè)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(diǎn)、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(duì)天線陣元饋電的進(jìn)行幅度和相位的調(diào)整，達(dá)到形成所需形狀的方向圖，比如最早用于雷達(dá)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(wèn)題。并在應(yīng)用中綜合了聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)。在WCDMA中，也有學(xué)者進(jìn)行了研究，目前多討論反向鏈路的接收信號(hào)處理問(wèn)題。②LTEBeamfming(波束成形波束成形)算法簡(jiǎn)介算法簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)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(gè)高增益窄波束動(dòng)態(tài)地跟蹤多個(gè)期望用戶，在接收模式下，來(lái)波方向之外的信號(hào)被抑制，發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號(hào)功率最大，同時(shí)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(lái)區(qū)分不同用戶，即在相同時(shí)隙、相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號(hào)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(shí)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(guò)空分多址來(lái)區(qū)分一個(gè)小區(qū)內(nèi)（或多個(gè)小區(qū)之間）的多個(gè)用戶，使其共享相同的時(shí)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(guò)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(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shí)，系統(tǒng)將受益于CSIT(Channe

10、lSideInfmationattheTransmiter，CSIT)。對(duì)于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多用戶MIMO系統(tǒng)（MultipleUserMIMO，MUMIMO），將始終受益于CSIT。因?yàn)槲覀兺ㄟ^(guò)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(jī)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(lái)自網(wǎng)絡(luò)中其他點(diǎn)用戶的干擾。至于基站端CSIT的獲取，對(duì)于頻分雙工(FrequencyDivisionDuplex，F(xiàn)DD)系統(tǒng)