[00105559]蜂窝 D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究

　　该项目为国家自然科学基金资助面上项目（项目批准号：61471056）。该项目主要研究成果如下：

　　1. 蜂窝D2D 异构网络非对称干扰对齐算法研究蜂窝D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究： 针对蜂窝 D2D 混合异构网络中的数据传输，提出了一种基于预编码的非对称干扰对齐方法， 使得多个蜂窝用户和 D2D 通信用户能够共享时频资源而不产生相互干扰。首先通过 D2D 接收终端接收滤波器将小区蜂窝基站对 D2D 用户的干扰对齐到同一个信号空间。通过 D2D 发射终

　　端预编码设计消除 D2D 用户间的干扰。通过蜂窝用户终端接收滤波矩阵设计消除 D2D 通信对蜂窝通信的干扰。最后，通过蜂窝通信基站的设计，消除蜂窝通信对 D2D 通信的干扰，以及蜂窝通信用户间干扰。在信噪比较高的条件下，与传统的频率、时隙正交复用方案相比，提出的算法能够有效消除用户间干扰，提高频谱资源的使用效率，并通过仿真分析验证算法的有效性。

　　2. 基于CSI 动态反馈的蜂窝D2D 异构网络干扰对齐研究蜂窝D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究：对基于有限反馈干扰对齐的性能进行了研究，主要包括分析了由于预编码矢量的 量化导致的信道容量损失，并通过利用路径损耗的非均匀特性，提出了一种动态反馈比特分 配机制以实现系统容量的优化。蜂窝 D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究项目考虑 eNB 对预编码矩阵进行量化之后传输到 CU 和 DU，并进行数据传输，具体步骤为信道估计、eNB 执行干扰对齐、预编码矢量量化、预编码矢量反馈、D2D 基站接收滤波矩阵设计。

　　对于有限反馈条件下的干扰对齐，残留干扰的存在严重降低系统容量。为了降低系统性能损失，必须对有限反馈下的有效新能进行分析和优化。因此，对由有限反馈引起的系统容量损失进行定量分析，是对信道状态量化及反馈机制进行优化的基础。蜂窝 D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究项目对有限反馈条件下蜂窝 D2D 异构网络的容量进行了分析，得到了蜂窝网络和 D2D 网络容量的解析表达式。并且，研究了蜂窝网络和速率与总反馈比特的关系。通过开发无线通信中的非均匀路径损耗特性，设计了一种动态反馈算法，以提高蜂窝通信网络的系统性能。

　　3. 基于动态反馈与功率联合分配的 MIMO 系统干扰对齐在无线通信系统中：通过对多子流间的功率分配进行系统容量的优化，得到了广泛的研究，取得了丰富的研究成果。理论上， 通过联合功率分配和反馈比特分配，能够进一步提高系统的性能，但在系统实现中，功率分配和反馈比特的分配又存在着相互制约相互联系的复杂关系，如何分析这种相互制约关系对系统性能的影响，并在此基础上提高系统的和速率性能，是当前亟待解决的问题，但目前国内外还缺少相关的理论研究成果。蜂窝 D2D 异构网络中的干扰对齐技术研究项目针对 K 用户MIMO 干扰信道，对系统容量与功率和反馈比特分配的关系进行了深入分析和探讨，对系统容量优化问题进行了理论建模，并在此基础上提出了一种基于动态功率和反馈比特分配的干扰对齐方法(DPDFS)，该方法能够有效降低系统的干扰泄露强度，提高系统的和速率。