本文關(guān)鍵詞：多用戶MIMO系統(tǒng)中基于最大化最小SINR的干擾對(duì)齊方法研究

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【摘要】：多用戶多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)棘手的問(wèn)題就是存在多用戶干擾,干擾對(duì)齊(Interference Alignment,IA)技術(shù)是一個(gè)高效的干擾抑制新措施。然而,多用戶MIMO網(wǎng)絡(luò)中存在用戶間資源分配不均勻的現(xiàn)象,導(dǎo)致某些用戶的通信質(zhì)量差,甚至達(dá)不到通信要求。本文將利用最大化最小信干噪比(Maximize the Minimum Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio,Max-Min SINR)解決這種資源分配不均勻的問(wèn)題。首先,本文對(duì)IA進(jìn)行分析,并建立了一般的基于Max-Min SINR IA模型。對(duì)干擾對(duì)齊中的預(yù)編碼矩陣和干擾抑制矩陣的設(shè)計(jì)做了說(shuō)明,并研究了功率分配的原理,為后文的基于Max-Min SINR的干擾對(duì)齊方法提供基礎(chǔ)。其次,對(duì)多用戶MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。分析了MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中典型SINR優(yōu)化的IA方法,包括最小干擾泄漏算法(Minimum Leakage Interference,MLI)和精確循環(huán)協(xié)調(diào)上升算法(Exact Cyclic Coordinate Ascent Algorithm,ECCAA)。其中MLI算法是抑制干擾泄漏的典型IA方法,ECCAA算法是Max-Min SINR優(yōu)化的典型IA方法。針對(duì)MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用IA進(jìn)行干擾抑制時(shí)會(huì)產(chǎn)生用戶間資源分配不均勻的問(wèn)題,結(jié)合功率分配策略,采用了一種基于Max-Min SINR聯(lián)合優(yōu)化的IA方法。并根據(jù)算法特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種效用函數(shù),來(lái)評(píng)價(jià)各用戶分得資源的公平性。并對(duì)以上MIMO對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中三種IA方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,仿真結(jié)果表明,相比于MLI和ECCAA算法,基于Max-Min SINR聯(lián)合優(yōu)化的IA方法隨著SNR的增大不僅能更好的提高系統(tǒng)中最小SINR的值,其算法收斂程度還更快,并且效用率更高,但其和速率仍有待提高。最后,本文對(duì)接近實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)的多用戶MIMO非對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析。研究了分組IA算法,解決用戶數(shù)超過(guò)IA可行性上限時(shí)的干擾抑制問(wèn)題。本文分析了軟分組算法,并將MLI算法改進(jìn)后,與之相結(jié)合。結(jié)合博弈論給出了嚴(yán)格位勢(shì)博弈模型,建立了基于Max-Min SINR博弈準(zhǔn)則的IA方法。仿真結(jié)果表明,相比于軟分組算法和改進(jìn)的MLI算法結(jié)合后的IA方法,基于Max-Min SINR博弈準(zhǔn)則的干擾對(duì)齊方法能夠更好的提高系統(tǒng)中最小SINR的值,并獲得較高的和速率,但當(dāng)分組后,用戶數(shù)接近IA可行性上限時(shí),效用率較低。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 于斌;無(wú)線MIMO系統(tǒng)波束成形技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

2 安杰;多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李青云;多用戶MIMO上行關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1300237