M×M X信道與基本信道并存網(wǎng)絡(luò)的自由度

王希超，劉 鋒，郭倩倩，曾連蓀

(上海海事大學(xué) 信息工程學(xué)院，上海 201306)

M×M X信道與基本信道并存網(wǎng)絡(luò)的自由度

王希超，劉 鋒，郭倩倩，曾連蓀

(上海海事大學(xué) 信息工程學(xué)院，上海 201306)

研究了在各節(jié)點已知全局信道狀態(tài)信息(Channel State Information，CSI)時，由M×MX信道(X Channel，XC)和基本信道構(gòu)成的并存網(wǎng)絡(luò)的自由度。此處基本信道涉及兩種類型：點對點信道(Point to Point， PTP)、M用戶廣播信道(Broadcast Channel，BC)。XC每個發(fā)送端給每個接收端發(fā)送期望消息，BC只給對應(yīng)接收端發(fā)送獨立消息。基于符號擴展模型，通過分M個時隙討論，在每個時隙采用漸進干擾對齊方案得到了M×MXC分別與上述兩種基本信道并存網(wǎng)絡(luò)的自由度下界。另一方面，該下界也被證明是自由度上界，故得出幾種并存網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自由度。

自由度；并存信道；符號擴展；漸進干擾對齊

0 引言

與單輸入單輸出系統(tǒng)相比，多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系統(tǒng)[1-2]的容量有了很大的改善。根據(jù)自由度與信道容量公式C(SNR)=dlog(SNR)+o(log(SNR))可知，在高信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)下，o(log(SNR))是log(SNR)的高階無窮小，可以忽略，信道容量可用自由度近似線性表征。因此，可以通過研究自由度來替代研究信道容量，以規(guī)避從信息論本身出發(fā)研究信道容量的困難。

多輸入多輸出技術(shù)是從天線分集技術(shù)和智能天線技術(shù)演變而來，包含了兩種技術(shù)的優(yōu)勢。上世紀末，由貝爾實驗室E.Telatar與J.Foshini證明了MIMO系統(tǒng)比較于之前的MISO和SIMO兩個通信系統(tǒng)，系統(tǒng)信道容量有明顯的提高[3-5]。

國內(nèi)外對于單個網(wǎng)絡(luò)單個信道的理論研究已經(jīng)非常成熟，而對于一般更復(fù)雜的多網(wǎng)絡(luò)或多個信道并存網(wǎng)絡(luò)的研究才剛剛開始。……