认知无线电系统中干扰对齐的自由度分析

孙献，赵晓晖



认知无线电系统中干扰对齐的自由度分析

孙献，赵晓晖

（吉林大学通信工程学院，吉林长春 130012）

在信号空间维度有限的情况下，大部分认知无线电系统（主用户个数大于1）中干扰对齐的可行性条件是不明确的。针对这一问题，把有多个主用户和多个次用户的认知系统中的干扰对齐问题分成主用户干扰对齐问题和次用户干扰对齐问题的2个子问题，给出了一种实现次用户网络干扰对齐的必要性条件（主用户网络干扰对齐的必要性条件在之前的研究中已存在）。根据必要性条件，给出了次用户网络的平均自由度上界，提出了一种改进的最小干扰泄露算法，并以此验证了必要性条件结果。

认知系统；干扰对齐；可行性条件；自由度

1 引言

随着无线通信技术的发展，传统的单用户、少用户系统逐渐被多用户系统取代，系统中每对用户的发射机和接收机所配置的天线也由一根变为多根。MIMO、无线局域网等技术会造成用户密集区域存在多个用户工作在相同频段的现象，而这会产生严重的干扰问题。传统的抗干扰处理技术（解码干扰信号，把干扰当作噪声，利用正交性等）很难推广到多用户多天线场景，或者在多用户多天线场景下无法达到系统传输容量的优化要求。

干扰对齐技术[1]是针对多用户多天线场景而提出来的一种新干扰处理技术。它以自由度为优化目标（无线系统的容量域是一个公认难题，而自由度可以被认为是系统容量的一阶对数近似），通过最大化系统的总自由度来间接提高系统容量，进而扩大系统的吞吐量。……