《干擾對齊在多跳無線自組織網路的套用研究》是依託東莞理工學院，由敖欣擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：干擾對齊在多跳無線自組織網路的套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：敖欣
- 依託單位：東莞理工學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題對干擾對齊(IA)技術在多跳無線自組網的套用問題展開研究。首先，基於IA僅能套用於一組相鄰鏈路的客觀限制，指出將IA套用於多跳無線自組網必須遵循干擾對齊與干擾避免並行的混合式干擾管理策略，並提出一種融合IA的鏈路傳輸模型來刻畫混合式干擾管理框架下各鏈路的實際所受干擾、及對應的傳輸性能。基於此模型，先套用最最佳化理論建模網路容量、並行調度性能等網路整體性能與各鏈路傳輸選擇的關係，以量化IA對網路性能的潛在增益空間，並分析網路拓撲、天線配置等因素對增益空間的影響；然後再套用聯盟博弈理論建模混合式干擾管理框架下各鏈路的協作機制，並探索如何驅使各鏈路朝最佳化網路整體性能的方向調整各自傳輸策略。在上述理論分析基礎上，考慮IA在套用中的實際限制，進一步研究如何設計支持IA的MAC協定來最大程度變現潛在性能增益；並設計面向IA的拓撲控制決策依據及相應的拓撲控制算法，以構建適用於IA協作的網路拓撲。
結題摘要
無線網路一直被視為干擾受限網路。該網路下的媒體接入、路由算法、功率控制等問題一直沿用干擾避免策略，即相鄰鏈路的傳輸必須在時域進行隔離。近年來提出的干擾對齊(IA)技術指出：相鄰鏈路間可通過協作式信號處理實現干擾對齊，進而實現並行傳輸。在此背景下，圍繞IA在多跳無線自組網的套用問題，課題組首先建立了一種融合IA的鏈路層傳輸模型，並基於該模型研究了IA對多跳無線自組織網路吞吐量增益及最短時隙數鏈路調度(MLSP)問題的影響。理論模型仿真結果表明：統一功率配置下，IA對多跳無線自組織網路的吞吐量無明顯增益。其原因在於：IA協作僅適用於信道條件互知的相鄰鏈路集，對非相鄰鏈路間的干擾信號仍需要通過干擾避免的方式實現空域復用。而並行傳輸的協作鏈路集所產生的傳輸功率累加效應，將明顯降低非相鄰鏈路間的空域復用水平，進而部分甚至完全抵消相鄰鏈路集IA協作所帶來的吞吐量增益。因此，將IA套用於多跳無線自組織網路，還需結合功率控制來妥善處理干擾對齊與干擾避免兩種策略的均衡。此外，理論模型仿真結果還表明：由於天生支持鏈路並行傳輸的特性，IA能有效降低MLSP問題的最短時隙數，即提升網路的並行調度性能。然而，當天線數量過多時，支持IA的最小鏈路集數目過大，導致節點密度難以滿足IA協作條件。因此，將IA套用於MLSP問題還需妥善選擇網路場景。除上述關鍵性理論成果外，課題組結合項目組成員的研究優勢，將IA套用於路由構建、功率控制、物理層安全通信等領域，並取得了一些新方案或有價值的觀察結論。
