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随着智能移动设备的普及,移动互联网迅速发展,人们对无线高速数据传输的需求不断增长。如何在本已稀缺的无线电频谱中开发新技术,来满足日益增长的移动数据服务需求,具有重要意义。工作在授权频段的蜂窝网络,已经以非常高的频谱效率运行,为进一步网络通信改进留下很少余地,尤其考虑到符合实际的和成本效益的改进。而网络容量的上限是由所有可用授权频段的范围决定的。因此,突破蜂窝通信全部潜力的一个关键要素是引入一种新的技术,使其可以越过有限的授权频谱来运营。本文根据非授权频谱通信的干扰要求和监管规则,对非授权频谱LTE和WiFi共同组网展开了研究,并讨论了非授权频谱LTE和WiFi共存场景中资源分配和干扰管理的问题。本文的主要研究成果如下:（1）本文介绍了统一架构下,在授权和非授权频谱上进行蜂窝通信的概念。将蜂窝系统扩展到带宽丰富的免许可频谱,其目的是将授权频谱和非授权频谱形成一个更大的蜂窝网络,进而形成最终的移动融合蜂窝网络。本文研究了此项设计的优势和技术挑战,并提供了一个基于LTE的设计示例。该示例演示了像LTE这样的传统蜂窝系统如何适应不同的频谱类型,在符合法律规范的要求下,与现有的WiFi系统和谐共存。（2）针对蜂窝小小区,WiFi和宏蜂窝用户共存场景下的资源分配优化问题,本文提出了联合授权和非授权频谱资源分配方案。通过在授权频段对小小区用户的功率控制和动态调整时间共享因子,以及在非授权频段中,优化小小区用户和WiFi用户的信道时间分配,最大限度地提高小小区用户和WiFi用户的总体用户效用。同时考虑了宏蜂窝用户设备和WiFi系统的服务质量（QoS）。（3）针对小小区多用户同信道干扰问题,本文分析了现有基于信号与泄露加噪声比（signal to leakage plus noise ratio,简称SLNR）方案和自适应天线选择（active antenna selection,简称AAS）方案的局限性,提出了优化的SLNR预编码方案。该方案通过将接收天线结构合并到优化过程中来,使得反馈的发射预编码向量能够有效的消除不同小小区用户的同信道干扰,进一步提升了不同接收机结构下的小小区多用户MIMO系统性能。