密集異構無線環境下極化資源感知與利用研究

《密集異構無線環境下極化資源感知與利用研究》是依託北京郵電大學，由郭彩麗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：密集異構無線環境下極化資源感知與利用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭彩麗
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

作為未來無線移動通信主要存在形式的密集異構網路雖然對於提高系統容量具有不可替代的優勢，但由於異構低功率節點的密集部署和頻率復用，使得網路的干擾環境變得尤為複雜。課題開創性地提出引入極化維度這一新的資源採用認知無線電技術實現多種無線接入技術、多覆蓋層次密集節點之間的共存，有效避免複雜干擾帶來頻譜效率的性能損傷，使得提升系統整體容量的目標真正得以實現。課題針對密集異構環境下極化資源的獲取問題，研究新型的混疊信號高維數據的極化感知與識別理論與方法；針對密集異構授權網路與認知網路以及認知網路間無干擾共存問題，研究基於極化及極化-它域協同的頻譜共享和干擾抑制理論與方法。同時，研究該密集異構網路的頻譜效率模型，評估頻譜效率提升的理論上界。課題巧妙地避開了極化受無線信道去極化效應影響較大的難題，將其套用於覆蓋範圍較小的密集異構網路中，為解決密集異構環境下的頻率復用帶來的複雜干擾難題開闢了一條新的途徑。

結題摘要

項目引入極化維度這一新的資源解決密集異構環境下頻率復用帶來的複雜干擾問題。項目圍繞如何實現極化資源感知與利用展開，從新型的混疊信號高維數據的極化感知與識別理論與方法、基於極化及極化-它域協同的授權網路、認知網路頻譜共享理論與方法和密集多源干擾下的極化干擾抑制方法等方面進行研究。研究成果體現在發表高水平學術論文35篇，其中在IEEE Communications Surveys & Tutorials、IEEE Transactions on Vehicular Technology等通信領域頂級期刊發表SCI檢索論文8篇，EI檢索論文26篇，申請發明專利12項並獲得1項授權，培養博士和碩士研究生20人等。項目針對感知隨機信號的高維特性和混疊特性，建立高維數據極化頻譜感知模型，提出新型的高維數據極化頻譜感知和信號識別算法；針對密集異構授權網路與認知網路以及認知網路間無干擾共存問題，建立極化及極化—它域頻譜共享模型，提出一系列極化及極化—它域協同的頻譜共享算法；針對密集多源干擾，提出了基於極化及極化-空域協同的干擾抑制方法；搭建了基於USRP2+GNU Radio的實驗驗證平台，實測性能評估表明相比於傳統的密集異構網路頻譜共享，項目所提新方法使得系統頻譜效率提升了約30%，驗證了密集異構網路中充分挖掘極化資源並與多域資源結合帶來的性能優勢。項目的研究巧妙地避開了極化受無線信道去極化效應影響較大的難題，研究成果可套用於覆蓋範圍較小的密集異構網路中，同時對於未來數據業務海量化、網路異構化、用戶密集化發展的無線移動通信網路實現系統容量的提升具有指導意義。