基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路關鍵技術研究

《基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路關鍵技術研究》是依託東南大學，由宋鐵成擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宋鐵成
• 依託單位：東南大學

中文摘要

本項目申請擬深入研究基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路，通過對虛擬MIMO多用戶無線認知網路的體系結構模型、基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路中的協同頻譜感知算法以及無線認知網路中虛擬MIMO中繼傳輸技術等內容的研究，能夠在融合虛擬MIMO技術和認知無線電技術方面有所創新。具體研究內容及目標是：建立基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路的理論模型；研究協同虛擬MIMO技術，在授權網路與認知網路共存場景下，實現在頻率-空間-時間多維尺度上的精確頻譜感知；在精確感知空閒頻譜資源的基礎上，研究中繼節點利用源節點的空閒頻段或時隙轉發數據的新算法；研究基於低複雜度的快速分散式頻譜分配方法，與虛擬MIMO技術相結合，形成一種分散式的快速動態資源分配方案。通過深入的理論分析、計算機仿真並輔之必要的實驗，使所提出的算法在將來能夠套用於實際無線通信系統。

結題摘要

MIMO技術利用協作分集，可以獲得空間分集增益，認知無線電技術通過頻譜感知，可以提高頻譜利用率，本項目便將MIMO和認知無線電兩種技術耦合，使其優勢互補，設計了一種新型的“基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路”。主要研究了“基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路體系結構”、“基於虛擬MIMO的多用戶無線認知網路中的協同頻譜感知算法”、“無線認知網路中虛擬MIMO中繼傳輸技術” 和“基於虛擬MIMO無線認知網路的系統性能分析方法”等內容。重點包括：建立了多主從用戶相互協作的認知共存網路系統模型，設計了一種新的認知網路跨層協定，並給出了系統穩態吞吐量和時延性能分析；提出了多用戶認知網路中的選擇性協作機制的中斷機率分析方法；提出了一種基於線性慣性權重粒子群算法的軟融合協同頻譜感知策略，找到了協同頻譜感知下的最佳軟判決門限和最優感知時長；並研究了基於雙閾值能量檢測的頻譜感知算法；提出了一種多信道感知和傳輸策略；給出了基於虛擬MIMO的分簇協作傳輸算法，無分簇下的選擇性協作機制以及帶緩衝的多中繼鏈路選擇機制；分析並仿真驗證了移動自組織網路中虛擬MIMO信號和干擾的互補累積分布函式及其漸進特性，以及中斷機率約束下的虛擬MIMO認知網路的最大次級用戶分布密度；並分析了從用戶分級下的累積切換延時。