处理干扰问题的接入方案及其应用研究

除了再生中继协议一章中的若干节之外，我们基本上没有考虑过干扰。根据通信系统自身以及相邻系统的部署方式，可能存在几种干扰：同信道干扰（CCI）、邻信道干扰（ACI）、部分信道干扰（PCI）。CCI主要产生于频率复用的无线通信系统中，即两个在空间上相隔离的小区（蜂窝网络中）或者链路（例如协同网络）利用相同的频率资源但并不一定使用相同的技术进行通信，从而产生干扰。CCI随着空间距离的增大而减小。ACI主要产生于同一地理位置上使用相同的时间资源与相邻的频率资源进行通信的无线系统，ACI的总量通常取决于频谱规划给出的频谱遮蔽和保护带宽。例如UMTS-TDD和DECT系统在2GHz区域内将遭受ACI。PCI主要发生在两个系统使用的频谱存在部分重叠的情况，这种干扰比CCI弱，但比ACI强。目前无线通信系统中的PCI并不明显，但随着频率资源的使用越来越拥挤，PCI也将越来越显著。

到目前为止，已研究了许多种能处理干扰问题的接入方案。总体来说，这些技术可以分为三大类：干扰规避（IA）、干扰抑制（IM）、干扰消除（IC）。IA技术的出发点是避免相互竞争的系统之间的干扰，这一机制通常在MAC层应用。例如目前蓝牙系统检测到诸如微波炉等的干扰源时通过特定的跳频图样避开干扰频段。类似地，4G系统中基站之间通过协同方式来协调彼此的信息传输，以此减少相互间的干扰。IM旨在尽可能地减轻已存在的干扰，这可在物理层和MAC层实现。例如，波束成形技术就是抑制干扰的成功实例，即便它并没有完全消除或避免干扰。IC旨在消除已产生的干扰，虽然能获得最优的容量性能，但最优化付出的代价是使复杂度很高。相应的有研究次优但能降低复杂度的方案，在第5章中也有相关讨论。(www.xing528.com)

由于下一代宽带系统对于容量的苛刻需求，采用低复杂度、高性能的IC技术以及诸如协同中继等其他提升性能的技术对于空中接口设计非常重要。在IC技术方面我们之前并没有涉及但其已有了大量的研究成果，例如基于滤波器的方法、变换方法、联合检测/多用户检测、循环平稳方法、神经网络方法、高阶统计量与和源分离方法、空间域处理方法，以及模拟技术等。其中，最常使用的技术有：最大似然（ML）检测、串行干扰消除（SIC）、并行干扰抵消（PIC）、迭代干扰抵消（IIC），以及干扰子空间消除（ISR）等。在干扰受限的协同中继系统应用这些技术的研究还不够充分，值得高度重视。