【摘 要】
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作为第五代移动通信技术实现高速率、大容量的关键技术之一,基于大规模多输入多输出的超密集异构组网能提升频谱效率、能量效率和系统容量。虽然超密集异构网络具有重要的应用价值,但随着异构网络中节点种类和数量的增加,引入的干扰类型呈现多样化,特别是不同节点之间同频复用形成的同频干扰将严重影响网络的综合性能,消除超密集异构网络中不同类型的干扰是提升服务质量的关键。本文的研究内容和主要贡献如下:1)针对双层异构
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作为第五代移动通信技术实现高速率、大容量的关键技术之一,基于大规模多输入多输出的超密集异构组网能提升频谱效率、能量效率和系统容量。虽然超密集异构网络具有重要的应用价值,但随着异构网络中节点种类和数量的增加,引入的干扰类型呈现多样化,特别是不同节点之间同频复用形成的同频干扰将严重影响网络的综合性能,消除超密集异构网络中不同类型的干扰是提升服务质量的关键。本文的研究内容和主要贡献如下:1)针对双层异构网络,提出了一种利用当前和过期发射端信道状态信息（channel state information at the transmitter,CSIT）的联合空时干扰对齐（joint spacetime interference alignment,JSTIA）方案。首先,将同构网络中的空时干扰对齐拓展至双层异构网络多输入单输出（multiple input single output,MISO）混合信道,研究可达自由度与CSI反馈时延的关系。结果表明,增加发射端天线数量能够提高系统的可达自由度。然后,将空时干扰对齐扩展至双层异构网络多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）混合信道,研究发射端与接收端天线配比对系统自由度的影响,并探究引入接收端天线数对反馈时延的影响。理论和仿真分析表明,JSTIA方案能够在更短时隙内消除双层异构网络中的干扰信号,获得更高的自由度。2)针对双层异构网络MIMO混合信道中,发射端与接收端天线配比可能造成的自由度损失,提出一种多阶段干扰再生方案。研究表明,多阶段干扰再生方案能进一步减少自由度损失,提升系统可达自由度。为了突破JSTIA方案对微小区数的限制,针对任意微小区配置下双层异构网络MISO混合信道,提出一种异构多节点联合干扰对齐方案。该方案消除了微小区数增加所产生的干扰信号。进一步针对任意微小区配置下双层异构网络MIMO混合信道,提出一种多阶段JSTIA方案。该方案通过设计发射端预编码矩阵,构造回溯解码结构,能够在弥补系统自由度损失的同时提升系统可达速率。
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