《基於虛擬MIMO的無線自組織網路中協作策略研究》是依託南昌大學，由虞貴財擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於虛擬MIMO的無線自組織網路中協作策略研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：虞貴財
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
協作傳輸是無線自組織網路提高性能的關鍵技術之一，現有工作對於協作傳輸的研究還有很多問題亟待解決。本項目主要研究無線自組織網路中基於虛擬MIMO的協作傳輸關鍵問題，包括：（1）對於傳統無線自組織網路，分別開展有限反饋條件與能量收集場景下協作傳輸策略研究，（2）對於認知無線自組織網路，分別開展次網路協作主網路數據傳輸策略研究（包括次網路內部協作、主次網路間協作及誠信協作管理）以及能量有效協作傳輸策略研究，（3）基於項目組已經具備的實驗平台，開展適用於具體無線感測器網路的協作傳輸策略研究。針對上述有限反饋、能量收集、頻譜共享、誠信協作以及能量有效協作等問題，採用合理的描述方法及關鍵技術建立了相應的數學最佳化模型，並提出了協作傳輸的新理論與新方法，實現了無線自組織網路數據傳輸能力的提高以及系統整體壽命的延長，為實際無線感測器網路的性能提升與布網實施提供了理論基礎與技術支持。
結題摘要
虛擬MIMO技術已經成為多年來自組織網路的研究熱點，但如何設計更具實用價值、高能量利用效率的協作策略仍需進一步的研究。本項目主要研究了無線自組織網路中基於虛擬MIMO的協作傳輸關鍵問題，包括：（1）針對無線感測器網路協作路由算法研究方面，考慮利用線性最佳化信息傳輸多跳跳數、多跳與單跳相結合形成N級協作網路、引入遺傳運算元對簇頭簇數進行組合的遺傳算法及基於蟻群算法的自組織網路等方案，新的研究方案提升了網路有效生命周期、提高了網路吞吐量及協作傳輸性能。（2）針對認知無線自組織網路協作傳輸策略研究方面，引入攜能通信技術。分別對單向中繼與雙向中繼系統，研究攜能通信模式下的協作傳輸策略。對於主次網路間協作傳輸，給出一個次用戶協助多個主用戶進行傳輸的“一對多”協作模型，利用網路編碼及OFDM技術，節省主網路數據轉發頻譜開銷，最大化授權頻譜的利用效率。在保證性能實現的前提下，進行快速高效的自適應功率分配。項目為了進一步降低功率分配的算法複雜度，提出了一種截頂注水的次優功率分配算法。項目針對認知OFDM系統，在保證對主用戶干擾約束以及次用戶總功率約束的前提下，通過對子載波功率進行逐次分配來最大化系統容量。（3）認知無線自組織網路能量有效協作傳輸方法與策略方面，提出了一種新的認知無線感測器網路中能耗有效的協作頻譜感測算法，方案有效地降低了認知感測器網路的節點總能耗，提高了能耗效率。（4）基於能量收集和空間復用的二加一認知協作網路研究方面，方案中，一個多天線次級用戶同兩個主用戶協作，三方達成頻譜共享策略，採用能量收集和空間復用技術實現高頻譜利用率與能耗效率，方案保證了主用戶數據傳輸的可靠性，提高了次用戶傳輸速率。本項目研究內容既有科學問題的攻關，又有實用技術的推廣，相關研究成果在理論上能夠提升無線自組織網路的通信性能，在技術上能夠指導無線感測器網路的部建實施，具有重要的理論意義和套用價值。
