《MIMO多向中繼系統中的干擾管理技術研究》是依託北京郵電大學，由呂鐵軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MIMO多向中繼系統中的干擾管理技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂鐵軍
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目重點關注MIMO多向中繼系統中的干擾管理問題，目的是利用物理層網路編碼和干擾對齊等先進技術，對干擾管理算法的頻譜效率、複雜度和反饋開銷等核心性能及效率指標進行全方位的改進。研究的主要目標包括：（1）針對MIMO多向中繼系統中的組間干擾管理問題，提出具有低反饋開銷和低複雜度優點的實用干擾對齊方法；（2）針對MIMO多向中繼系統中的組內干擾管理問題，提出適用於高階調製物理層網路編碼的高頻譜效率低複雜度的檢測方法；（3）針對MIMO中繼系統中用戶速率不對稱的問題，研究同時合併多個不對稱信息流的網路編碼方法，實現下行傳輸時用戶端的干擾消除。同時，從實際通信系統設計和評價的角度出發，搭建基於軟體無線電的仿真實驗平台，評估所提方案在真實信道環境下的性能。本課題的研究可促進多天線協作/中繼通信網路中相應理論和技術的發展，研究成果有望成為未來移動通信系統的核心關鍵技術。
結題摘要
中繼技術的興起與發展極大地改善了通信網路的覆蓋能力。而多天線技術與中繼技術的結合則有望推動中繼實現更高頻譜利用率、更高傳輸可靠性。本項目對多天線中繼系統中的協作通信與干擾管理展開了研究，提出了一系列基於網路編碼和信號空間對齊的傳輸方案，提高了多天線無線通信系統的可靠性和有效性。 首先，本項目研究了多天線雙向中繼網路中的中繼天線選擇算法，提出了一種適用於物理層網路編碼的公共天線選擇方案。該方案可以獲得端到端分集增益，同時具有較低的複雜度和系統反饋開銷。其次，本項目研究了在多用戶協作通信系統中獲得滿協作分集的問題，並提出了一種基於輪詢中繼的滿協作分集方案。該方案採用了新的時隙分配框架，通過在中繼階段引入易於實現的用戶選擇，使得中繼的每次傳輸都能為所有用戶提供分集。最後，本項目針對多向中繼網路，提出了一種基於非對稱干擾對齊的傳輸方案，並證明了該傳輸方案可以達到網路自由度的上界。同時，還提出了一種疊代的波束成形最佳化算法，對用戶處和中繼處的波束成形設計進行了聯合最佳化。 本項目在四年的執行過程中提出了多種協作通信技術和干擾管理算法，獲得了重要結果，保質保量超額完成了申請書中的預期目標。它包括：多流物理層網路編碼中的天線選擇算法，多用戶協作網路中低複雜度的用戶調度方案，多天線雙向中繼網路中基於符號的物理層網路編碼檢測技術，多用戶MIMO-Y信道下分散式用戶調度方案，雙向解碼轉發中繼網路中存在相位旋轉輔助的中繼選擇方案，AF多源協作通信中基於輪詢的中繼傳輸方案等。這些成果中的大多數都已發表在世界權威通信期刊或重要國際會議上，總共發表論文83篇，其中SCI檢索文章31篇，EI檢索文章52篇，申請專利5項，已進入實審階段。後續的成果也在不斷向這些期刊雜誌投稿。通過對本項目的研究，加強了和國際同行的交流，擴大了我們在多天線中繼研究領域中的影響，達到了國際先進水平，同時培養了一支具有創新能力的科研團隊。
