《未來超高速毫米波網路下的高效傳輸機制研究》是依託北京郵電大學，由鄒衛霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：未來超高速毫米波網路下的高效傳輸機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄒衛霞
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
毫米波系統既緩解了低頻資源的緊缺局面，又滿足了市場對無線傳輸速率要求越來越高的需求，其將以超過幾十Gbps的接入速率成為各種終端超高速的最佳接入方式。為提高頻譜利用率，毫米波系統將在收發雙方均使用大規模天線，導致信號處理算法複雜度較高。而且不同終端速率需求的極端多樣性及對同一數據的解析度差異性也遠非其他網路可以比擬，本課題將深入研究這些問題：（1）綜合模擬波束成形與MIMO數位訊號處理兩種技術優勢，設計數模混合天線陣列，以降低大規模天線的信號處理算法複雜度。針對相關子陣列研究大規模陣列的模擬波束賦形權值的快速訓練方法及合適的分級波束碼本；（2）研究低複雜度MIMO數位訊號處理方案，應對未來超高速毫米波系統中的極端差異化多數據流傳輸；（3）為滿足百吉速率網路中具有不同處理能力終端的個性化需求，研究基於流量均衡的分層多速率網路編碼方案。以上問題的解決對未來毫米波通信的高效傳輸具有重要意義。
結題摘要
為滿足未來市場對超高傳輸速率需求，毫米波通信技術成為最具希望的無線通信技術。本課題除了針對申請書中的三個研究內容，即數模混合結構的預編碼算法、差異化數據流傳輸及網路編碼技術展開研究之外，還針對任意形狀碼本設計、波束搜尋及追蹤、信道估計與毫米波中的頻域干擾對齊理論等方面展開深入研究，並取得了重要成果：（1）在單用戶場景中，提出了基於主矢量逼近算法的模擬預編碼算法，以及多種基於啟發式的混合預編碼算法。針對多用戶場景，設計了基於兩階段疊代的混合預編碼算法，並提出了基於區域用戶密度的自適應調度方案。（2）針對信道質量差異化的無線廣播網路，提出了一種基於最大傳輸機率佇列的數據包選擇算法；針對終端處理能力的差異性，提出了基於分層擴張思想的最大機率傳輸方案。並結合無線鏈路質量的差異性，設計了基於擴展視窗的單數據源實時視頻流無線廣播方案；針對多數據源下的差異化無線廣播網路，設計了一種基於編碼包的最大鄰接度機率團改進算法。（3）在動態機會D2D網路中，為了提高不同終端的QoE體驗，提出了基於異構終端的降低重傳時延的方案；針對非對稱雙向中繼網路中高階異構調製，提出了降噪物理層網路編碼算法。（4）為了提升波束切換陣列天線系統的靈活性，提出了一種高效的2D任意形狀波束賦形碼本設計方案，然後將該思路擴展至3D場景，提出了相應的碼本設計方案。（5）為了解決多徑條件下波束搜尋成功率低的問題，本課題設計出一種新的波束搜尋方案，該方案能更準確獲得全局最優通信波束對。然後，本課題在LoS環境下，提出一種可以解決移動範圍受限問題的快速波束跟蹤方案。最後，本課題引入判斷機制，提出自適應信道估計算法。（6）本課題針對毫米波系統頻寬超寬的特點，獨創地利用非相關的頻域多信道系統建立信號空間，並以此證明了頻域干擾對齊技術的可行性，證明了單數據流頻域多信道干擾對齊系統的自由度以及用戶容量，並提出了干擾對齊復用技術原理。
