基於空域資源的認知無線網路接入理論及技術研究

《基於空域資源的認知無線網路接入理論及技術研究》是依託廈門大學，由黃聯芬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於空域資源的認知無線網路接入理論及技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃聯芬
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

通危埋嘗放過WiFi、WiMAX和3G等無線接入技術，各國都建設了城市主要地區的寬頻無線接入網，用戶通過無線接入點以競爭方式接入，導致熱點區域碰撞加劇，頻譜利用率降低，通信質量下降，同時日益增長的高速率及大容量多媒體信息傳輸，使得無線頻譜資源問題愈加突出，成為制約未來寬頻無線通信發展的瓶頸，迫切需要尋找解決頻譜資源嚴重短缺的有效途徑，而在某些授權頻段，大部分頻譜空閒，頻譜利用率極低。本項目基於認知無線電中借道授權頻譜的原則，整挨鞏在WiFi網路無線接入點中引入分散式天線的架構和無線感測協同定位技術，通過研究基於空域資源的認知無線網路接入理論與技術，主要包括分散式天線多用戶定位協作頻譜感知技術的理論和基於空域資源的認知無線MAC協定，用以提高頻譜感知檢測數據可靠性和在不干擾授權用戶條件下充分利用授權頻譜資源，達到大幅度提高網路傳輸速率、傳輸質量和網路容量的目的。

結題摘要

本項目主要通過研究基於空域資源的認知無線MAC協定，包括分散式天線多用戶定位協作悼疊蒸漏頻譜感知技術的理論和基於空域資源的認知無線MAC協定，用以提高頻譜感知檢測數據的可靠性和在不干擾授權用戶條件下充分利用授權頻譜資源，達到大幅度提高網路傳輸速率、傳輸質量和網路容量的目簽承記的。項目的研究成果1.在認知網路中引入分散式天線，並在網路中增加中繼，研究低秩視距分散式天線中繼系統容量，得出在傳送和接收端中，陣列天線的距離和角度，中繼節點的位置都對MIMO分散式天線系統的容量產生一定影響,相關結果發表在IET COMMUNICATIONS期刊上。2.在分散式認知無線網路中充分利用空域資源，研究基於空域資源的頻譜感知和定位技術，提凳榜背出基於頻譜復用和分簇協商的CFMAC協定和認知無線異步流水線MHC-MAC協定，可提高頻譜檢測機率和頻譜利用率，成果發表在MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELLING 期刊（SCI檢索JCR2區）。3將多天線無線定位和功率控制技術引入HC-MAC改進協定中，設計多天線異步認知多信道MAC協定（Multi-Antenna Asynchronous Cognitive MAC, MAAC-MAC），通過多天線對PU進行定位以提高頻譜資源感知檢測訂重阿的性能，通過功率控制在不干擾PU的條件下充分利用授權頻譜，提高傳輸速率及傳輸質量。相關成果發表在Intelligent Automation Soft Computing[SCI]期刊上。4.設計基於空域資源的認知無線MAC協定上，提出室內分散式多輸入多輸出（MIMO）系統通過在發射端利用角域信息構造信道信息矩陣進行天線選擇最佳化功率分配，利用室內分散式MIMO提供額外的空間自由度增益和多天線分悼應集增益，可顯著提高系統信噪比，增加系統的頻譜資源利用率和穩定性, 成果發表在Journal of computers期刊上（EI檢索）和兩個發明專利授權。5.基於空域資源的認知無線電接入方案和協定，研究了多用戶MIMO-MAC協定，在認知無線網路中引入分散式天線，研究了分散式天線選擇算法，提出Ad-hoc與有中心模式共存的異構網路架構和基於分散式天線的同步MAC（DAHCWNS-MAC）協定，進行了數學建模以及性能仿真，。表明用分散式天線進行頻譜感知與數據傳輸，可提高頻譜感知的性能，擴大原單跳網路中節點的通信範圍。