干擾對齊技術(shù)解決無(wú)線(xiàn)頻譜資源缺乏問(wèn)題

隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信的快速發(fā)展，越來(lái)越多的人能夠便捷高效地接入通信網(wǎng)絡(luò )，但同時(shí)也帶來(lái)了無(wú)線(xiàn)頻譜資源缺乏的現實(shí)和難題。學(xué)術(shù)界針對頻譜資源缺乏的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，而一種叫做干擾對齊的技術(shù)有望徹底解決無(wú)線(xiàn)資源缺乏的瓶頸。

當多個(gè)用戶(hù)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信時(shí)，相互之間會(huì )存在干擾，而干擾會(huì )影響信號接收質(zhì)量，減小接收機的信道容量?，F有的處理干擾的技術(shù)，如頻分復用(FDMA),時(shí)分復用(TDMA),和碼分復用(CDMA)主要是通過(guò)信號的正交化來(lái)消除干擾信號對期望信號的影響。其實(shí)，當多用戶(hù)共享頻譜資源時(shí)，這種處理方法只能做到將頻譜資源在K個(gè)用戶(hù)之間進(jìn)行分配。例如，當相互影響的用戶(hù)數為K時(shí)，每個(gè)用戶(hù)所能獲得的頻譜資源為單個(gè)用戶(hù)時(shí)的1/K。因此，當用戶(hù)數量很大時(shí)，每個(gè)用戶(hù)所能獲得的頻譜資源仍然非常有限。

干擾對齊技術(shù)的提出就是為了解決這一問(wèn)題，它將信號空間劃分為期望信號空間和干擾信號空間兩個(gè)部分，通過(guò)預編碼技術(shù)使干擾在接收端重疊，從而壓縮干擾所占的信號容量，消除干擾對期望信號的影響，達到提高信道容量的目的。

目前加州大學(xué)歐文分校的Jafar助理教授已經(jīng)從理論上證明，通過(guò)干擾對齊，在K個(gè)用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)通信信道中，每個(gè)用戶(hù)最多能獲得相當于只有一個(gè)用戶(hù)時(shí)，總頻譜資源的1/2,K個(gè)用戶(hù)能夠獲得的頻譜資源為只有一個(gè)用戶(hù)時(shí)的k/2倍。得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Health教授對干擾對齊進(jìn)行了實(shí)驗驗證，實(shí)驗結果表明，干擾對齊能夠極大提高系統的頻譜利用率。

當然，干擾對齊技術(shù)還處于研究階段，還有很多問(wèn)題沒(méi)有解決。首先是干擾對齊所要求的全局信道狀態(tài)信息在實(shí)際中很難達到；其次隨著(zhù)用戶(hù)數量的增加，干擾對齊的約束條件會(huì )急劇增加而導致難以實(shí)現，這也是當前干擾對齊領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。相信隨著(zhù)研究的進(jìn)一步深入，這些問(wèn)題最終都會(huì )被解決，干擾對齊技術(shù)會(huì )成為解決頻譜資源缺乏問(wèn)題的有效武器。