高性能信道復用多包接收無線自組網

《高性能信道復用多包接收無線自組網》是依託上海交通大學，由伍民友擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高性能信道復用多包接收無線自組網
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：伍民友
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

無線自組網所面對的主要問題是對有限通信頻寬的利用。無線傳輸中的通信頻寬由無線電信道所劃分的頻譜量決定，是十分有限的稀缺資源。頻譜復用是充分利用有限頻寬、提高無線傳輸吞吐量的關鍵技術。如何在儘量少的改動現有物理層的情況下，提高頻譜復用率成為下一代無線自組織網的重要課題。本課題將研究一種新的信道復用技術，基於波特級別的干擾消除達到無線自組織網路的多包接收，實現頻譜復用。通過理論建模和分析來證明這新技術在理論上的可行性，並分析和量化其對網路頻寬和容量的改進效果。另外在媒體接入層入手，設計針對多包接收的機制與協定來最佳化實際網路容量，從而使無線自組 織網路的傳輸性能得到切實的提高，目標是通過信道復用多包接收技術提高現有網路容量一個數量級以上。

結題摘要

無線自組織網路作為一種極具競爭力的通信技術倍受學術界和工業界的青睞，被廣泛套用在無線感測器網路、信息物理系統、智慧型家居中。無線自組織網路普遍存在多個子節點同時向一個父節點傳送數據的情況，導致通信干擾與衝突發生，數據丟失嚴重。一方面、信道復用是充分利用有限頻寬、提高無線傳輸吞吐量的關鍵技術。現有的信道復用技術包括時分復用、頻分復用和碼分復用，每一種復用技術都通過一種新的維度進一步提高吞吐量。另一方面、現有的無線自組織網路已經有了通用的傳輸協定，如果徹底更新硬體設備和上層協定，將對現在的產品都不兼容。因此在儘量少的改動現有物理層的情況下，提高信道復用率對無線自組織網的發展和推廣有非常重要的套用價值。 本項目旨在研究一種新的信道復用技術，基於波特級別的干擾消除達到無線自組織網路的多包接收，實現頻譜復用。通過理論建模和分析來證明這新技在理論上的可行性，並分析和量化其對網路頻寬和容量的改進效果。同時從物理層，對各模組做儘量少的改動，從而在多包接收實現的同時最大化的兼容現有產品的物理層。另外在媒體接入層入手，設計針對多包接收的機制與協定來最佳化實際網路容量，從而使無線自組織網路的傳輸性能得到切實的提高，並體現在實際的套用中。 項目組通過4年努力，搭建了基於USRP的多包接收原型系統一套，在國際學術刊物和會議上發表論文19篇，其中CCF A類期刊和會議論文1篇，B類8篇，C類6篇；專利申請2項；畢業博士生3名，畢業碩士生6名。