王希超，刘 锋，郭倩倩，曾连荪

(上海海事大学 信息工程学院，上海 201306)

M×M X信道与基本信道并存网络的自由度

王希超，刘 锋，郭倩倩，曾连荪

(上海海事大学 信息工程学院，上海 201306)

研究了在各节点已知全局信道状态信息(Channel State Information，CSI)时，由M×MX信道(X Channel，XC)和基本信道构成的并存网络的自由度。此处基本信道涉及两种类型：点对点信道(Point to Point， PTP)、M用户广播信道(Broadcast Channel，BC)。XC每个发送端给每个接收端发送期望消息，BC只给对应接收端发送独立消息。基于符号扩展模型，通过分M个时隙讨论，在每个时隙采用渐进干扰对齐方案得到了M×MXC分别与上述两种基本信道并存网络的自由度下界。另一方面，该下界也被证明是自由度上界，故得出几种并存网络系统的自由度。

自由度；并存信道；符号扩展；渐进干扰对齐

0 引言

与单输入单输出系统相比，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统[1-2]的容量有了很大的改善。根据自由度与信道容量公式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)的高阶无穷小，可以忽略，信道容量可用自由度近似线性表征。因此，可以通过研究自由度来替代研究信道容量，以规避从信息论本身出发研究信道容量的困难。

多输入多输出技术是从天线分集技术和智能天线技术演变而来，包含了两种技术的优势。上世纪末，由贝尔实验室E.Telatar与J.Foshini证明了MIMO系统比较于之前的MISO和SIMO两个通信系统，系统信道容量有明显的提高[3-5]。

国内外对于单个网络单个信道的理论研究已经非常成熟，而对于一般更复杂的多网络或多个信道并存网络的研究才刚刚开始。……