《蜂窩D2D異構網路中的干擾對齊技術研究》是依託北京郵電大學，由姚海鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蜂窩D2D異構網路中的干擾對齊技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚海鵬
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
終端到終端(Device-to-Device, D2D)直通通信技術能夠提高蜂窩網路吞吐量，降低用戶設備功耗，提高數據的瞬時傳輸速率，因此得到了學術界的廣泛關注。傳統的蜂窩D2D通信通過功率和資源分配方式進行干擾管理，對頻譜效率的提高有限。干擾對齊(Interference Alignment, IA)是一種高效的干擾管理技術，在高信噪比條件下能夠使MIMO干擾信道系統達到最優性能。本項目提出基於IA技術對蜂窩幾良D2D異構網路進行干擾管理。基於漸進IA技術進行蜂窩D2D異構網路自由度分析。研究不同干擾約束條件下蜂窩D2D異構網路線性干擾對齊的可行性條件，並提出相應的線性IA解決方案。為進一步提高蜂窩D2D異構網路干擾管理的性能，基於隨機網路最佳化理論提出一種聯合用戶調度和傳輸策略選擇機催乃檔剃制。最後，對基於有限反饋IA進行研究。包括有限反饋對IA性能的影響，動態反饋比特分配機制和低複雜度量化碼本。
結題摘要
用戶間的干擾是蜂窩D2D異構網路面臨的主要問題，其嚴重影響了系統的信道容量。本項目臘局淚匙基於干擾對齊技術進行蜂窩D2D異構網路的干擾管理研究，並從線性干擾對跨白只齊方案設計、干擾受限埋乘捉條件下干擾對齊設計及信道狀態有限反饋等三個反面進行了研究，具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。 針對蜂窩D2D異構網路結構中蜂窩通信與D2D用戶間的相互干擾問題，提出了一種基於分組的干擾對齊算法，將蜂窩通信基站對D2D通信用戶的干擾對齊到相同的信號空間，並根據蜂窩通信和D2D通信對傳輸速率的不同需求，設計相應的預編碼矩陣和接收濾波矩陣，消除霉主求用戶間干擾對通信的影響。仿真實驗表明，在有限的天線配置條件下，本項目提出的干擾對齊算法，能夠滿足蜂窩D2D異構網路中對系統傳輸容量的不同需求，具有良好的套用價值。 在非均勻路徑損耗條件下，針對由信道狀態信息量化產生的干擾泄露問題，研究分析了其對系統容量的影響，得到了信道容量與量化比特數的函式關係；提出了一種自適應反饋比特分配算法，以在總反饋信息量相同的條件下，有效提高系統的容量。並且，針對MIMO干擾信道多子數據流傳輸情況下的信道狀態信息反饋問題，分析了由於信道狀態量化而導致的系統容量損失，得到了系統容量與量化比特數的函式關係及提出一種動態比特分配算法，仿真驗證了理論分析結果的有效性和提出算法的性能。 針對信道狀態信息有限反饋導致的干擾泄露問題，提出利用多用戶MIMO系統中路徑損耗的非均勻特性，通過聯合動態反饋和功率分配降低泄露干擾功率，從而有效提高系統的和速率。首先從理論上分析得到了在動態反饋和功率分配條件下系統和速率的解析表達式；以系統容量提升為目標，對反饋比特分配和功率分配最佳化問題進行建模；並提出根據信道的準靜態特性對該問題進行低複雜度求解，得到功率和反饋比特分配方案。仿真結果表明，與單獨考慮信道狀態動態反饋條件下的干擾對齊體宙端技術相比，本項目提出的方法能夠有效提高系統和速率，具有較高的理論和套用價值。
