動態無線網路索引編碼傳輸理論和技術研究

《動態無線網路索引編碼傳輸理論和技術研究》是依託上海交通大學，由化存卿擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：動態無線網路索引編碼傳輸理論和技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：化存卿
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

索引編碼是一種由傳輸端利用接收端的邊信息進行信源編碼，實現高效數據傳輸的技術，在移動通信、衛星通信、廣播電視網路等通信系統的數據傳輸方面有廣泛的套用前景。本課題針對動態時變的無線信道環境下的索引編碼傳輸問題，在深入分析索引編碼的動態組播和無線信道的動態分集特性的基礎上，研究和探索線性索引編碼的最優傳輸策略及網路容量、低複雜度的索引編碼構造和調度算法、動態數據流下的自適應流量控制與傳輸調度策略，以及異構網路環境下的索引編碼與合作傳輸等理論和技術問題。期望通過挖掘無線信道的廣播特性和動態變化帶來的機會式分集效果，為設計動態無線環境下的高效數據傳輸技術提供新的思路。

結題摘要

無線信道的廣播特性和動態衰落特性是無線通信系統的顯著特性。由於無線信道的廣播特性，處於同一傳輸節點有效覆蓋範圍內的任意接收節點除了可以接收屬於自己的數據，也能通過信道偵聽機會式的獲得屬於其他接收節點的數據。在傳統的無線通信系統設計中，這些邊信息數據通常是作為無用信息而拋棄的。此外，由於無線信道的動態時變特性，不同節點收到的同一傳輸節點的邊信息數據有一定的差異性和互補性，因此其中的關鍵難點在於如何根據這些邊信息的差異性，設計相應的編碼轉發策略，以降低不必要的數據傳輸，提高網路的信息處理能力和處理效率。針對這一問題，申請人提出了開展索引無線索引編碼構造和傳輸調度機制研究，目是在深入分析索引編碼的動態組播和無線信道的動態分集特性的基礎上，研究無線網路環境下的線性索引編碼最優傳輸策略及網路容量，設計低複雜度的編碼構造和傳輸調度算法，研究動態信息流下的流量控制與調度策略、異構網路環境下的索引編碼和合作傳輸等理論和技術問題。期望通過挖掘無線信道的廣播特性和動態變化帶來的機會式分集效果，為設計動態無線環境下的高效數據傳輸技術提供新的思路。經過四年的努力，課題組深入研究了無線信道廣播、分集等固有特性，以非線性最佳化、排隊論和博弈論等理論為基礎，合理利用跨層設計的思想，順利完成了原定的計畫任務，在多載波系統的索引編碼構造及傳輸技術、基於預編碼的波束成形及傳輸技術、面向異構無線網路的協作編碼傳輸技術等方面取得了一些有代表性的成果，建立了多載波無線通信系統下的組播問題子載波分配與索引編碼構造最佳化模型，提出了將網路編碼與協作傳輸技術相結合的方法，以及利用中繼節點的邊信息進行合作通信和波束成形等方案。研究成果發表在IEEE Trans. on Wireless Communications, IEEE Transactions on Vehicular Technology等國際期刊（10篇），以及通信領域的旗艦會議IEEE ICC，Globecom等國際會議上（17篇），出版英文專著1本，申請國家發明專利3項。