《無線通信系統的鏈路自適應複數域網路編碼技術研究》是依託西安交通大學，由李國兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無線通信系統的鏈路自適應複數域網路編碼技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李國兵
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
擬研究無線衰落信道中的鏈路自適應複數域網路編碼技術，完善多用戶協作和多向通信場景的理論研究和協定設計工作，並探索該技術在IMT-Advanced等無線通信系統中的套用。針對多用戶協作場景，擬首先從性能分析角度出發，利用矩生成函式方法並參考馬爾可夫編碼的研究思路獲得更為精確的誤符號率或誤碼率性能，以此為基礎深入考察複數域編碼和鏈路自適應編碼係數的設計問題，並最終推導出分集- - 復用折中性能；針對多向通信場景，擬分別研究單中繼多天線和多中繼單天線情形的性能分析和協定設計問題，研究多路信號經歷獨立衰落後在空中疊加對解碼性能的影響，研究鏈路自適應係數對分集性能的影響並最終提出高分集增益的多向通信方案；針對在實際移動通信系統中的套用問題，擬根據IMT-Advanced系統的具體天線數配置、信道模型和信道編碼方式，仿真在多用戶協作和多向通信場景獲得的研究成果，最終提出代價較小、性能較高的實用編碼方案。
結題摘要
本課題按計畫針對無線通信系統的複數域網路編碼、多向通信以及多用戶協作通信技術展開了持續的理論研究和套用探索。主要完成了以下工作：(1) 複數域網路編碼技術的理論分析與協定設計。分析了放大轉發中繼方式下複數域網路編碼技術在多用戶通信時的系統分集、誤符號率和吞吐量性能；設計了利用基於空時網路編碼的滿分集多向中繼協定並進行了性能分析和發射功率最佳化。(2) 雙/多向通信技術的預編碼技術研究與方案設計。針對多向通信系統，提出了一種採用正交映射和物理層網路編碼的非對稱多向通信協定，通過物理層網路編碼設計和中繼天線選擇集合的最佳化，設計出保證滿分集的高吞吐量預編碼方案；針對多天線雙向中繼網路，分析了在天線選擇和給定預編碼方式下的系統中斷機率，並獲得中繼最優位置的近似最優解；針對雙向中繼通信系統的預編碼設計問題，研究了安全和速率最大化的預編碼方案。在安全性要求和節點功率控制約束下，提出了一種穩定的具有高安全和速率的線性近似和半正定鬆弛方法，可通過快速疊代獲得高吞吐率的預編碼方案。(3) 面向套用的多用戶協作預編碼方案研究與協定設計。針對協作多點聯合傳輸系統，提出了一種對非理想信道狀態信息魯棒的預編碼方案，建立了最大化平均和速率最佳化問題模型，通過對預編碼矩陣和加權係數的交替疊代最佳化獲得了高吞吐量的預編碼方案；提出了協作多點傳輸系統中帶有延時的自適應有限反饋方案，以用戶和速率損失最小化為目標，通過比特數目與用戶信乾噪比表達式之間的近似關係，推導得到了自適應的比特分配方案；等。(4) 圍繞複數域網路編碼和多向通信的拓展研究。我們針對最佳化系統能效和提升通信安全性圍繞課題任務進行了拓展性研究。提出了一種用於能量採集無線網路的中繼選擇和功率分配方法，通過動態分配信號在中繼節點處獲取的能量，得到能量採集無線網路的近似最小中斷機率；設計了一種基於無線信息與能量同傳場景下支持多對用戶對高速率通信的波束形成和能量採集方法。建立能量收集約束速率最大化問題模型，將非凸問題轉化為一系列凸問題並提出了疊代求解方法，得到了最大化多對用戶的中繼系統傳輸速率的預編碼方案；等。在上述研究成果基礎上，本課題共發表學術論文11篇，其中10篇已被SCI/EI檢索；參加國際會議交流2次，宣讀交流學術論文3篇；申請國家發明專利8項，其中2項已獲授權；向中國通信標準化協會CCSA提交標準化提案1項。順利完成了課題的原定任務。
