[00105559]蜂窩 D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究

　　該項目為國家自然科學基金資助面上項目（項目批準號：61471056）。該項目主要研究成果如下：

　　1. 蜂窩D2D 異構網絡非對稱干擾對齊算法研究蜂窩D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究： 針對蜂窩 D2D 混合異構網絡中的數據傳輸，提出了一種基于預編碼的非對稱干擾對齊方法， 使得多個蜂窩用戶和 D2D 通信用戶能夠共享時頻資源而不產生相互干擾。首先通過 D2D 接收終端接收濾波器將小區蜂窩基站對 D2D 用戶的干擾對齊到同一個信號空間。通過 D2D 發射終

　　端預編碼設計消除 D2D 用戶間的干擾。通過蜂窩用戶終端接收濾波矩陣設計消除 D2D 通信對蜂窩通信的干擾。最后，通過蜂窩通信基站的設計，消除蜂窩通信對 D2D 通信的干擾，以及蜂窩通信用戶間干擾。在信噪比較高的條件下，與傳統的頻率、時隙正交復用方案相比，提出的算法能夠有效消除用戶間干擾，提高頻譜資源的使用效率，并通過仿真分析驗證算法的有效性。

　　2. 基于CSI 動態反饋的蜂窩D2D 異構網絡干擾對齊研究蜂窩D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究：對基于有限反饋干擾對齊的性能進行了研究，主要包括分析了由于預編碼矢量的 量化導致的信道容量損失，并通過利用路徑損耗的非均勻特性，提出了一種動態反饋比特分 配機制以實現系統容量的優化。蜂窩 D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究項目考慮 eNB 對預編碼矩陣進行量化之后傳輸到 CU 和 DU，并進行數據傳輸，具體步驟為信道估計、eNB 執行干擾對齊、預編碼矢量量化、預編碼矢量反饋、D2D 基站接收濾波矩陣設計。

　　對于有限反饋條件下的干擾對齊，殘留干擾的存在嚴重降低系統容量。為了降低系統性能損失，必須對有限反饋下的有效新能進行分析和優化。因此，對由有限反饋引起的系統容量損失進行定量分析，是對信道狀態量化及反饋機制進行優化的基礎。蜂窩 D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究項目對有限反饋條件下蜂窩 D2D 異構網絡的容量進行了分析，得到了蜂窩網絡和 D2D 網絡容量的解析表達式。并且，研究了蜂窩網絡和速率與總反饋比特的關系。通過開發無線通信中的非均勻路徑損耗特性，設計了一種動態反饋算法，以提高蜂窩通信網絡的系統性能。

　　3. 基于動態反饋與功率聯合分配的 MIMO 系統干擾對齊在無線通信系統中：通過對多子流間的功率分配進行系統容量的優化，得到了廣泛的研究，取得了豐富的研究成果。理論上， 通過聯合功率分配和反饋比特分配，能夠進一步提高系統的性能，但在系統實現中，功率分配和反饋比特的分配又存在著相互制約相互聯系的復雜關系，如何分析這種相互制約關系對系統性能的影響，并在此基礎上提高系統的和速率性能，是當前亟待解決的問題，但目前國內外還缺少相關的理論研究成果。蜂窩 D2D 異構網絡中的干擾對齊技術研究項目針對 K 用戶MIMO 干擾信道，對系統容量與功率和反饋比特分配的關系進行了深入分析和探討，對系統容量優化問題進行了理論建模，并在此基礎上提出了一種基于動態功率和反饋比特分配的干擾對齊方法(DPDFS)，該方法能夠有效降低系統的干擾泄露強度，提高系統的和速率。