实践中经常使用的一些干扰管理方法,以及这些方法的信息理论基础总结如下:

①将干扰视为噪声。如果干扰功率较小时,这种方法是有效的。这种方法使用很广泛,举个例子:蜂窝系统中的频率的再用。从一个工程师的角度,将弱干扰视作噪声是一件很自然的事,但是从信息论的角度来说并不常用,在这种结构中引入干扰是没有用的。64911

    ②解调。如果干扰很强,可以首先解调干扰信号,然后再解调期望信号。虽然解调干扰信号可以提高期望信号的速率,但是这需要结点具备解调干扰信号的能力。由于多用户检测的复杂性,这种方法实践中使用不多,这种方法支持两用户干扰信道中“非常强干扰”和“强干扰”。将强干扰情况下的这种方法扩展到2个用户以上时就变得十分复杂了。

    ③正交复用。如果干扰的功率与期望信号的功率相当,通过信道的正交复用可以避免干扰。现有的时分、论文网频分复用技术都是基于此设计的。这是一种基本的时(频)分多址方案,能够在共存的无线系统间划分频谱,从而来避免干扰。这种方法的信息论证明来自于容量自由度特性。只考虑单天线的点,单个用户没有干扰的加性高斯白噪声信道容量可以表示为 。当信道容量被表示为 时,信道自由度是 。因此没有干扰存在的高斯信道,它的自由度为1。两个用户的干扰信道的总的容量(每个用户)是 ,因此每个用户只得到 个自由度。我们可以很容易猜测出来,对于 个用户的干扰信道的总的容量(每个用户)得到的结果是 。正交接入技术可以用于在用户中分1个自由度,使得每个用户得到自由度的一小部分,而这些部分的和加起来是1个自由度。

    目前加州大学欧文分校的Jafar助理教授已经从理论上证明,通过干扰对齐,在 个用户的无线通信信道中,每个用户最多能获得相当于只有一个用户时,总频谱资源的 , 个用户能够获得的频谱资源为只有一个用户时的 倍。德克萨斯大学奥斯汀分校的Health教授对干扰对齐进行了实验验证,实验结果表明,干扰对齐能够极大地提高系统的频谱利用率。

当然,干扰对齐技术还处于研究阶段,还有很多问题没有解决。首先是干扰对齐所要求的全局信道状态信息在实际中很难达到;其次是,随着信道用户数量的增加,干扰对齐的约束条件会急剧增加,从而导致难以实现。这也是当前干扰对齐领域研究的热点。

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