干擾對(duì)齊相關(guān)知識(shí)

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1、1.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，而迭代法則需要在收發(fā)雙方反復(fù)交替迭代。2.無(wú)線(xiàn)頻譜資源缺乏的新武器---干擾對(duì)齊當(dāng)多個(gè)用戶(hù)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信時(shí)，相互之間會(huì)存在

2、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(hù)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(hù)之間進(jìn)行分配。例如，當(dāng)相互影響的用戶(hù)數(shù)為K時(shí)，每個(gè)用戶(hù)所能獲得的頻譜資源為單個(gè)用戶(hù)時(shí)的1/K。因此，當(dāng)用戶(hù)數(shù)量很大時(shí)，每個(gè)用戶(hù)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

3、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(hù)的無(wú)線(xiàn)通信信道中，每個(gè)用戶(hù)最多能獲得相當(dāng)于只有一個(gè)用戶(hù)時(shí)，總頻譜資源的1/2,K個(gè)用戶(hù)能夠獲得的頻譜資源為只有一個(gè)用戶(hù)時(shí)的k/2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(hù)數(shù)量的增加，

4、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(直射路徑能量與非視距能量之比），如果接收機(jī)把這個(gè)因子反饋到發(fā)射端，那么這個(gè)參數(shù)也叫做信道的邊信息。我們通常說(shuō)的信道狀態(tài)信息也屬于信道邊信息

5、。一個(gè)狹義，一個(gè)廣義。&g74.信道狀態(tài)信息信道狀態(tài)信息（CSI）是一種籠統(tǒng)的概念，它包括信道矩陣。只要是反應(yīng)Channel的都叫信道狀態(tài)信息。信道矩陣只是MIMO系統(tǒng)中的一種信道狀態(tài)信息。其他的比如Channelprofile，多徑時(shí)延，多普勒頻偏，MIMO信道的秩，波束形成向量，等等，都屬于信道狀態(tài)信息。當(dāng)前的信道矩陣H只能算是一種信道狀態(tài)信息，但是是最常用的。5.預(yù)編碼①預(yù)編碼技術(shù)就是在已知信道狀態(tài)信息的情況下，通過(guò)在發(fā)送端對(duì)發(fā)送的信號(hào)做一個(gè)預(yù)先的處理，以方便接收機(jī)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。②預(yù)測(cè)編碼是根據(jù)離散信號(hào)之間存在著一定關(guān)聯(lián)性的特點(diǎn)，利用前面

6、一個(gè)或多個(gè)信號(hào)預(yù)測(cè)下一個(gè)信號(hào)進(jìn)行，然后對(duì)實(shí)際值和預(yù)測(cè)值的差（預(yù)測(cè)誤差）進(jìn)行編碼。如果預(yù)測(cè)比較準(zhǔn)確，誤差就會(huì)很小。在同等精度要求的條件下，就可以用比較少的比特進(jìn)行編碼，達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。預(yù)測(cè)編碼中典型的壓縮方法有脈沖編碼調(diào)制（PCM，PulseCodeModulation）、差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM，DifferentialPulseCodeModulation）、自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM，AdaptiveDifferentialPulseCodeModulation）等，它們較適合于聲音、圖像數(shù)據(jù)的壓縮，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)由采樣得到，相

7、鄰樣值之間的差相差不會(huì)很大，可以用較少位來(lái)表示。③首先，如樓上說(shuō)的，預(yù)編碼用于閉環(huán)系統(tǒng)中，以下行為例，要實(shí)現(xiàn)下行預(yù)編碼，需要上行相關(guān)的反饋信息。至于定義，現(xiàn)在給的都很模糊，主要就是發(fā)送端利用反饋得到的信息，對(duì)信道矩陣做一定的處理，使收端得到更高的信噪比。如下式：r＝HWx+nr為接收信號(hào)，H為信道，n為噪聲，這里的矩陣W就是對(duì)信道H進(jìn)行預(yù)編碼處理。而W的獲取，是通過(guò)信號(hào)接收端反饋的信息去得到的。④預(yù)編碼：預(yù)編碼分兩種，一種線(xiàn)性的，一種是非線(xiàn)性的。線(xiàn)性的可以有迫零預(yù)編碼，迫零預(yù)編碼又與發(fā)射波束成型緊密聯(lián)系，非線(xiàn)性的是臟編碼，臟編碼能夠?qū)崿F(xiàn)下行鏈路

8、的最大容量，但是比較復(fù)雜很難用于實(shí)踐。6.波束成形①Beam-Forming，一般翻譯為波束成形，源于自適應(yīng)天線(xiàn)的一個(gè)概念。簡(jiǎn)單的說(shuō)，用于接收端的信號(hào)