不完全信道狀態信息下雙向中繼網路的魯棒設計研究

《不完全信道狀態信息下雙向中繼網路的魯棒設計研究》是依託汕頭大學，由范立生擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：不完全信道狀態信息下雙向中繼網路的魯棒設計研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：范立生
• 依託單位：汕頭大學

項目摘要

無線通信領域中新興的雙向中繼網路與傳統的單向中繼網路相比，能充分利用頻譜資源並顯著提高系統的吞吐量。然而由於噪聲、有限導引信號、都卜勒頻移等多種因素影響，雙向中繼網路中信道估計的誤差難以避免，使得網路節點無法獲得準確的信道狀態信息(CSI)。在終端自身數據的消除、中繼節點的數據處理及廣播等過程中，不完全CSI會造成干擾，嚴重影響雙向中繼網路的設計與最佳化。為此，課題主要研究不完全CSI環境下雙向中繼網路的魯棒設計：1、基於因子圖理論，估計雙向中繼網路的時變信道信息及CSI不確定度，為網路的魯棒設計奠定基礎；2、針對不完全CSI造成的干擾，在中繼-終端節點處設計魯棒的聯合濾波器，以保障網路即使在惡劣的信道狀態下仍可工作； 3、最佳化管理系統的空時資源，進一步提高雙向中繼網路的魯棒性能。課題的研究將增強無線雙向中繼網路的適用性，並為未來無線網路的設計和性能提升提供理論支撐。

結題摘要

無線通信領域中新興的雙向中繼網路與傳統的單向中繼網路相比，能充分利用頻譜資源並顯著提高系統的吞吐量。然而由於噪聲、有限導引信號、都卜勒頻移等多種因素影響，雙向中繼網路中網路節點難以獲得準確的信道狀態信息(CSI)，這嚴重影響系統的傳輸性能。為此，課題重點考慮不完全CSI的影響，對無線雙向中繼網路進行最佳化設計：1、考慮都卜勒頻移引起過時CSI的影響，研究多用戶雙向中繼網路及多中繼雙向中繼網路，通過導出系統中斷機率及誤碼率等性能參數的解析表達式，量化分析過時CSI對系統傳輸性能的影響；2、考慮信道估計誤差引起不完全CSI的影響，研究多用戶多天線雙向中繼網路，通過分析系統的中斷機率，量化不完全CSI對系統傳輸性能的影響；3、合理地利用雙向中繼網路中的直達鏈路，考慮模擬網路編碼(ANC)及時分廣播(TDBC)兩種傳輸模式，最佳化雙向中繼網路的傳輸協定，提升系統的分集增益及吞吐性能；4、最佳化管理雙向中繼網路的空間及功率等資源，進一步提升雙向中繼網路的傳輸性能；5、對網路中的多用戶干擾進行建模，研究干擾環境下通信系統的性能，為複雜干擾環境下雙向中繼網路的數據傳輸奠定基礎。課題的研究將增強無線雙向中繼網路的適用性，並為未來無線網路的設計和性能提升提供理論支撐。