低复杂度MISO干扰信道协同波束成形算法研究

"低复杂度MISO干扰信道协同波束成形算法的研究，旨在提高无线通信系统的用户公平性和系统容量。该算法适用于单发射节点功率约束条件下的多入单出（MISO）干扰信道环境，通过分层优化方法解决最大-最小信干噪比（RSIN）的优化问题。提出的算法将原问题分解为两个步骤，实现了低复杂度的单调协同波束成形，并在仿真中表现出高效性能，接近穷举算法的结果。" 在无线通信领域，尤其是面对不断增长的数据服务需求和有限的频谱资源，消除小区间和用户间的干扰成为了一个重要课题。多入单出（MISO）干扰信道协同波束成形技术作为一种有效手段，可以提升信号质量，抑制同道干扰，进而增强系统容量和边缘用户体验。 论文中提出的低复杂度MISO干扰信道协同波束成形算法，针对单发射节点的功率约束条件，聚焦于最大化最小信干噪比（RSIN），以确保所有用户的公平性。这种优化问题通常复杂度高，但通过分层优化方法，将原问题分解为两个更易于处理的子问题，从而降低了计算复杂度。算法的核心在于设计了一种新颖的单调协同优化策略，确保了波束成形向量和发射功率的优化。 在算法实现过程中，每个发射节点配备有多根天线，而接收节点仅有一根天线。中央控制器收集所有信道信息并进行联合优化，不过不需要共享用户数据信息。通过对问题的数学建模和分析，证明了所提算法的收敛性。 仿真实验结果显示，该算法能在较短时间内（大约4次迭代）达到稳定状态，性能表现接近于穷举搜索算法，这在实际应用中具有显著优势，因为它减少了计算资源的需求，同时保持了高性能。 这项工作为无线通信中的干扰管理提供了一个有效且计算效率高的解决方案，对于提升MISO系统的整体性能，特别是在处理多用户干扰和功率约束方面，具有重要的理论和实践意义。未来的研究可能进一步探索该算法在更复杂网络环境中的适应性和扩展性，以及如何结合其他先进技术以提升通信系统的综合性能。