随着数据流量的井喷式增长,为提供更高质量的通信网络服务,5G致力于改变通信架构,提供新型通信方式,它能提供更高的峰值速率,低至毫秒级的时延,极大的连接数密度。然而,此种通信架构将引发严重的干扰问题。在多小区多用户的无线通信系统中,干扰严重阻碍通信系统性能的提升,为消除这些干扰,各种各样的干扰管理技术成为该领域的研究热点,其中,干扰对齐(Interference Alignment,IA)作为一种比较新颖的方法受到大家的广泛关注,已成为一个很有前景的技术。本论文研究了多小区多输入多输出(Multi-Input-Multi-Output,MIMO)干扰广播信道(Interference Broadcast Channel,IBC)网络下的干扰对齐问题。传统的干扰对齐多数是在无限信道扩展或者无信道扩展的场景下进行研究。无限信道扩展在实际的通信系统中不可行,无信道扩展的性能可以进一步提升,因此本论文将研究有限信道扩展场景下的干扰对齐问题。本论文在三种不同的信道扩展场景下,研究了信息共用MIMO IBC无线网络的干扰对齐可行性问题,推导出相应的必要条件,这些必要条件给出了在干扰对齐可行时,网络配置参数必须满足的约束关系,对网络的最大可达自由度起着约束作用。1)在无信道扩展的场景下,信道矩阵是无结构的,本论文基于代数几何理论,建立了干扰对齐可行性与一组多元多项方程可解性之间的等价关系,推导出干扰对齐可行的必要条件;2)在T倍有限独立信道扩展的场景下,信道矩阵具备块对角结构,本论文将总系统分解为两个子系统,分别推导两个子系统在干扰对齐可行时的必要条件,进而推导出总系统在干扰对齐可行时的必要条件;3)在T倍有限相关信道扩展的场景下,信道矩阵不仅具备块对角结构而且信道系数不再泛化,本论文采用信道分集将具有非泛化系数的干扰对齐问题转化为具有泛化系数的干扰对齐问题,进而推导出干扰对齐可行的必要条件。本论文通过数值结果分析展示了网络自由度的性能极限,对干扰对齐算法的设计提供了理论指导。