中继波分多址系统中共道干扰的抑制

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以往的中继空分多址研究方案需要对信道信息进行反馈,并且将共道用户配置到同一中继站。由于共道用户之间的距离过近,导致共道干扰难以被有效抑制,所以空分多址(SDMA)处理提高频谱效率的效果相对有限。为了从机理上克服空分多址的不足,本文提出了一种新的中继波分多址(FR-BDSM)研究方案。该方案无需反馈信道信息,并将共道用户配置到不同的中继站,有效增加了共道用户之间的距离,为共道干扰的抑制奠定了物理基础。  中继波分多址系统可以通过基站和中继站的定向发射窄波束和定向接收窄波束形成多路弱相关波分信道,从而使中继波分多址处理能够获得更高的频谱效率。为了最大程度地抑制共道干扰,本文从资源分配与共道用户配置两个角度探讨了共道干扰抑制的方案。  在资源分配的角度,给出了时域分配方式与频谱划分方式两类方案,其中时域分配方案又包括基站同步发送信号、基站异步发送信号与中继站异步接收信号三个具体方案;频谱划分方案又包括适合于三角形小区与适合于六边形小区的两个具体方案。最后,分析并较了两类方案的异同。  在共道用户配置的角度,提出了共道用户配置的最佳准则,并分析了共道用户最佳配置问题的复杂性,分析证明了穷举法因其计算量随共道用户组数增长呈现超指数式增长而不具有实用性。之后给出了将共道用户距离矩阵化简为相邻逻辑距离矩阵的方法,并基于相邻逻辑距离矩阵,采用逐级搜索匹配元素方法,给出了一种低复杂度的共道用户配置算法。该算法能够使共道用户之间的最小距离最大,且其计算量随共道用户组数增长仅呈现三次多项式增长。当共道用户组数较大时,其计算复杂度显著低于穷举法的计算复杂度。  最后,本文对几种典型情况下中继波分多址系统中移动用户的信号干扰比进行了仿真,仿真的结果证明了中继波分多址系统的优越性与本文所提出的共道干扰抑制方案的有效性。
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