指導教授：張進福臺灣大學：電信工程學研究所陳信榮Chen, Hsin-JungHsin-JungChen2014-11-302018-07-052014-11-302018-07-052014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/264328在蜂巢式中繼傳輸系統網路下，當端點離基地台越來越遠時，勢必藉助中繼站轉傳，以確保傳輸品質，然而考慮到當中繼站與相鄰其他中繼站間的端點太近時，傳遞訊號間會產生許多干擾。因此本論文使用干擾對齊技術，以解決干擾的問題。並利用實體層網路編碼的技術，使得基地台與端點間的傳送訊號對齊，進而增加傳輸效率。 本論文在解碼轉送（Decode and Forward, DF）與放大轉送（Amplify and Forward, AF）的中繼傳輸系統下，隨著端點的數量與中繼站數量的不同，設計其傳送端與接收端，使其滿足實體層網路編碼與干擾對齊的要求，並模擬系統頻均錯誤率，探討其中所潛在的問題。In this thesis, we consider a scenario that users are far from the base station in a cellular system, thus a relay is needed to communicate among the base station and mobile stations. However, when the distances between a dedicate relay and some mobile stations served by other relay are not far enough, inter-user interference (IUI) is induced among the different transmitters. Leveraging form the interference alignment and physical-layer network coding, we propose a joint scheme not only to alleviate the IUI, but also to provide parallel signal transmission both from the BS and from the MS. Therefore, the overall system throughput can be significantly increased. In the decode and forward (DF) and amplify and forward (AF) relay systems, we design the precoder and receive filter jointly by using physical network coding and interference alignment. Numerical results are demonstrated to verify the merits of our proposed schemes.CONTENTS 口試委員會審定書 # 誌謝 i 中文摘要 ii ABSTRACT iii CONTENTS iv LIST OF FIGURES vi LIST OF TABLES viii Chapter 1 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 中繼站傳輸模式 1 1.3 網路編碼(Network Coding) 2 1.4 干擾對齊(Interference Alignment) 5 1.5 研究動機 10 1.6 符號介紹 11 1.7 論文架構 11 Chapter 2 使用DF中繼站進行雙向傳輸 13 2.1 系統模型 13 2.2 設計干擾對齊Precoder 15 2.2.1 MAC Phase之Precoder、receive filter設計 15 2.2.2 BC Phase之precoder、receive filter設計 18 2.3 訊號解碼 21 2.4 模擬結果 22 2.5 結論 25 Chapter 3 使用AF中繼站進行雙向傳輸 26 3.1 Precoder、Receive filter設計 26 3.2 中繼站訊號設計 29 3.3 模擬結果 32 3.4 結論 35 Chapter 4 J個中繼站與I個端點系統 36 4.1 I個端點傳輸模式 36 4.1.1 I個端點系統AF中繼站設計 38 4.1.2 I個端點系統DF中繼站設計 41 4.2 J個中繼站的干擾對齊設計 44 4.3 模擬結果 48 4.4 結論 50 Chapter 5 結論與展望 51 REFERENCE 53 LIST OF FIGURES Fig. 1.1 中繼傳輸示意圖 2 Fig. 1.2 網路編碼蝴蝶圖[2] 3 Fig. 1.3 單方向中繼傳輸模式 4 Fig. 1.4 解碼後廣播中繼傳輸模式 4 Fig. 1.5 實體層網路編碼中繼傳輸模式 5 Fig. 1.6 分頻多工（FDMA）示意圖 6 Fig. 1.7 分時多工（TDMA）示意圖 6 Fig. 1.8 時域上實現干擾對齊示意圖 8 Fig. 1.9 空域干擾對齊示意圖 9 Fig. 2.1 系統模型 13 Fig. 2.2 MAC Phase干擾對齊 15 Fig. 2.3 BC Phase干擾對齊 19 Fig. 2.4 DF中繼站使用干擾對齊之系統平均錯誤率 23 Fig. 2.5 DF中繼站無干擾之系統平均錯誤率 23 Fig. 3.1 AF中繼站接收訊號示意圖 29 Fig. 3.2 AF中繼站廣播訊號示意圖 30 Fig. 3.3 AF中繼站廣播訊號，接收端刪除自我干擾示意圖 31 Fig. 3.4 AF中繼站刪除冗餘干擾並廣播訊號示意圖 32 Fig. 3.5 AF中繼站使用干擾對齊之錯誤率 33 Fig. 3.6 AF中繼站無干擾之錯誤率 34 Fig. 4.1 擴增為I個端點系統傳輸模型 37 Fig. 4.2 三個中繼站的傳輸模型 45 Fig. 4.3 三個中繼站，端點集中對齊模式 46 Fig. 4.4 三個中繼站，群組對齊模式 47 Fig. 4.5 擴增為I個端點的系統錯誤率 50 LIST OF TABLES Table 1.1 符號對應表 11 Table 2.1 網路編碼與解碼 21 Table 2.2 DF中繼站之系統平均錯誤率模擬參數 22 Table 3.1 AF中繼站之系統平均錯誤率模擬參數 32 Table 4.1 I個天線下基地台、中繼站、端點所需天線數 38 Table 4.2 在J個中繼站下，各裝置所需天線數量 48 Table 4.3 I個端點模擬參數 481348245 bytesapplication/pdf論文公開時間：2016/07/29論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋學校)蜂巢式網路雙向傳輸實體層網路編碼干擾對齊中繼站thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/264328/1/ntu-103-R01942103-1.pdf