本文選題：小區(qū)間干擾　切入點(diǎn)：基站協(xié)作　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在通信網(wǎng)絡(luò)中以較高的頻率復(fù)用因子密集部署基站,能夠充分利用稀缺的頻譜資源并大幅度提高單位面積的系統(tǒng)容量。然而基站密集部署環(huán)境下,會(huì)產(chǎn)生更加嚴(yán)重的小區(qū)間干擾(Inter-Cell Interference,ICI),影響小區(qū)邊緣用戶(hù)的通信質(zhì)量。因此,未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)中亟待尋找高效率的ICI抑制方案�；緟f(xié)作技術(shù)的產(chǎn)生為抑制ICI提供了新的思路,通過(guò)多小區(qū)協(xié)作處理能夠在很大程度上抑制干擾的影響。集中式協(xié)作對(duì)回程容量的要求很高,而分布式協(xié)作則以較低的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)得到了更加廣泛的應(yīng)用。考慮到基于因子圖模型的消息傳遞算法在用于信號(hào)估計(jì)和分布式計(jì)算時(shí)具有良好特性,本文將基于因子圖模型的消息傳遞算法應(yīng)用到多小區(qū)基站協(xié)作系統(tǒng)中來(lái)抑制ICI,取得了良好的效果。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、論文研究了ICI的產(chǎn)生機(jī)理以及基站協(xié)作下的ICI抑制技術(shù),描述了基于因子圖模型的消息傳遞算法,重點(diǎn)給出了置信傳播(Belief Propagation,BP)以及變分消息傳遞(Variational Message Passing,VMP)更新準(zhǔn)則下的消息計(jì)算公式。2、針對(duì)上行鏈路基站多天線系統(tǒng)中存在的ICI問(wèn)題,研究了多小區(qū)通信環(huán)境下接收機(jī)協(xié)作分布式迭代干擾抑制算法。首先概述了迭代接收機(jī)技術(shù)的基本理論及其潛在優(yōu)勢(shì),為協(xié)作迭代接收機(jī)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ);然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行因子圖建模,通過(guò)因式分解建立基站多天線系統(tǒng)協(xié)作接收機(jī)相對(duì)應(yīng)的因子圖模型,推導(dǎo)了因子圖模型中節(jié)點(diǎn)之間的消息計(jì)算公式,通過(guò)在接收機(jī)間進(jìn)行信息交互,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了上行鏈路接收機(jī)協(xié)作分布式迭代干擾抑制算法。3、在下行鏈路基站協(xié)作系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于廣義近似消息傳遞的分布式廣義迫零編碼算法。首先研究了多用戶(hù)系統(tǒng)中的部分預(yù)編碼算法,其中廣義迫零預(yù)編碼在復(fù)雜度和性能上取得了較好的折中,將其用于集中式協(xié)作系統(tǒng)在基站端進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼能夠有效抑制ICI;然而集中式協(xié)作預(yù)編碼的實(shí)現(xiàn)受到復(fù)雜度的限制和有限回程容量的制約,因此,本文提出了基于廣義近似消息傳遞的分布式廣義迫零預(yù)編碼算法。
[Abstract]:Dense deployment of base stations with high frequency multiplexing factor in communication networks can make full use of scarce spectrum resources and greatly improve the system capacity per unit area. It will produce more serious inter-cell interference and affect the communication quality of the cell edge users. Therefore, it is urgent to find a high efficiency ICI suppression scheme in the future communication network. The generation of base station cooperation technology provides a new way to suppress ICI. Through multi-cell cooperative processing, the influence of interference can be restrained to a large extent. Distributed collaboration is widely used with low system overhead, considering that the message passing algorithm based on factor graph model has good characteristics in signal estimation and distributed computing. In this paper, the message passing algorithm based on factor graph model is applied to the multi-cell base station cooperation system, and good results are obtained. The main contents of this paper are as follows: 1. The generation mechanism of ICI and the base station cooperation are studied in this paper. For ICI suppression, This paper describes the message passing algorithm based on factor graph model, and gives the message calculation formula .2under the confidence Propagation BPs and the variational Message Passinging-VMPs update criterion, aiming at the ICI problem in uplink base station multi-antenna system. In this paper, the cooperative distributed iterative interference suppression algorithm in multi-cell communication environment is studied. Firstly, the basic theory and potential advantages of iterative receiver technology are summarized, which lays a foundation for the design of cooperative iterative receiver. Then the factor graph model of the system is built by factorization, and the corresponding factor graph model of the cooperative receiver of the base station multi-antenna system is established, and the calculation formula of messages between nodes in the factor graph model is derived. By exchanging information between receivers, an uplink receiver cooperative distributed iterative interference suppression algorithm .3is designed and implemented in downlink base station cooperative system. A distributed generalized zero forcing coding algorithm based on generalized approximate message passing is designed and implemented. Firstly, the partial precoding algorithm in multiuser systems is studied, in which generalized zero forcing precoding achieves a good compromise in complexity and performance. It can restrain ICI effectively when it is used in centralized cooperative system. However, the implementation of centralized cooperative precoding is limited by complexity and limited backhaul capacity. In this paper, a distributed generalized zero forcing precoding algorithm based on generalized approximate messaging is proposed.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

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