无线多用户多跳中继网络可达自由度研究

基本信息
批准号:61401314
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:王超
学科分类:
依托单位:同济大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:汪洋,任毅,叶长隆,蔡雷
关键词:
网络自由度中继网络中继协作干扰对齐
结项摘要

Due to the ability of providing wireless systems with diversity gain and communication range extension in a cost-effective and flexible fashion, relay techniques have attracted much interest in both academia and industry in the past few years. Recent research has discovered that, in multi-user multi-hop relay networks, relay terminals also have the potential to further provide degrees of freedom (DoF) gain and enhance spectral efficiency. However, to realize such an advantage, an ideal environment where neither relay’s self-interference nor inter-relay interference exists is normally required. When such interference cannot be avoided, directly applying half-duplex operation to eliminate interference would lead to DoF gain loss. This project aims to combine spectrally efficient half-duplex relaying transmission protocol with network-level interference management technique to handle this issue. Specifically, we alternatively activate half-duplex relays to emulate full-duplex relay operation, and apply interference alignment to minimize the impact of interference, in order to improve channel usage. We consider three situations commonly appeared in practical wireless systems: each relay layer may not contain the same number of relays, terminals attain imperfect channel state information, and wireless links experience time-invariant and frequency-flat fading. We study multi-user multi-hop relay networks’ achievable DoF, to investigate the DoF gain offered by relays. The results of this project will provide new achievable lower bounds for the networks’ optimal DoF, as well as theoretic supports and potential technical solutions for using relays to enhance spectral efficiency in future wireless systems.

以经济、灵活的方式为无线系统提供分集增益和拓展通信范围的中继技术近年来受到了学术界和企业界的高度重视。近来的研究发现,在多用户多跳中继网络,中继还具有进一步带来自由度增益、提高频谱效率的潜力。但是,这通常需要不存在中继自干扰和中继间干扰的理想环境。当这些干扰难以避免时,直接运用半双工机制消除干扰将丢失自由度增益。针对这个问题,本课题将高效半双工中继协议与网络级干扰管理技术相结合,令半双工中继交替工作以模拟全双工机制,并利用干扰对齐技术最小化干扰影响,达到提高信道利用率的目的。针对实际系统中各层中继数目可能不等、节点具有的信道状态信息不准确、无线链路呈现平坦衰落特性等三种情况,通过对多用户多跳中继网络的可达自由度进行深入研究,探索中继带来的自由度增益。研究成果将为多用户多跳中继网络的最优自由度提供新的可达下界,也将为在未来无线系统中运用中继技术提高频谱效率提供理论支持和潜在的技术方案。

项目摘要

近十年来,无线通信技术高速发展,带动了移动互联网和移动物联网业务的日新月异。新设备、新服务、新产业的不断涌现,也给无线网络设计和信息传输技术革新提出了新的挑战。部署中继,以经济、灵活的方式增强无线系统性能的技术在近年来受到学术界和业界的广泛关注。本课题从网络信息论的角度出发,针对无线多用户中继网络的理论极限通信性能分析和高效信息传输方案设计展开了深入研究。课题首先将高频谱利用率的中继转发协议与干扰对齐技术相结合,研究了一系列多用户多跳半双工中继网络和多天线中继网络的可达自由度,探索了中继节点为无线网络带来的自由度增益。通过分析达到最优自由度的理论极限条件,展示了该条件下多用户多跳中继网络的容量随信噪比变化的特征。进一步,基于多用户网络潜在的自由度和频谱效率增益,课题研究了信噪比受限、发射端信道状态信息不准确、平坦慢速衰落等条件对信息传输性能影响的机理,提出了数种利用网络级干扰管理、跨层优化、网络编码等技术实现高效传输的方法。课题的研究成果将为发掘中继技术的潜力、在未来无线网络中提高通信性能和资源利用效率提供理论支持和潜在的技术方案。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

跨社交网络用户对齐技术综述

跨社交网络用户对齐技术综述

DOI:10.12198/j.issn.1673 − 159X.3895
发表时间:2021
2

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
3

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
4

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019
5

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

DOI:10.6052/1672⁃6553⁃2017⁃059
发表时间:2018

王超的其他基金

批准号:51575501
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81102661
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408250
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41403071
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601429
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201594
批准年份:2012
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81903353
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51904070
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601229
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41430751
批准年份:2014
资助金额:360.00
项目类别:重点项目
批准号:21473081
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11602270
批准年份:2016
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31470671
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:59406001
批准年份:1994
资助金额:8.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700766
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21206181
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61673291
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21473109
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:41872061
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51202228
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11402042
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40871191
批准年份:2008
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:41501328
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81603693
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1504511
批准年份:2015
资助金额:27.00
项目类别:联合基金项目
批准号:40802019
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21708023
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872970
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:21374129
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:51875364
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:40902022
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:49781001
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21402185
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51672037
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:49741002
批准年份:1997
资助金额:2.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31200095
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41804166
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51479065
批准年份:2014
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:31801193
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21901115
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701903
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601255
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31601948
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600920
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81902209
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51679052
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11402065
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21773145
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21603265
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602223
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51606108
批准年份:2016
资助金额:14.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301861
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602186
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771343
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51608018
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61901524
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51603194
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21906079
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81574080
批准年份:2015
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81772777
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21807006
批准年份:2018
资助金额:27.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11526181
批准年份:2015
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:61072101
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41802138
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50830304
批准年份:2008
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:41702149
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61805028
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61603011
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11805153
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870665
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:41672187
批准年份:2016
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:59679024
批准年份:1996
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:31300571
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201404
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801518
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21905172
批准年份:2019
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11601470
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50379012
批准年份:2003
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:11626079
批准年份:2016
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51772306
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61202053
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21103102
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51403219
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601406
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40071062
批准年份:2000
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:60902042
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305274
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709275
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41372056
批准年份:2013
资助金额:87.00
项目类别:面上项目
批准号:11604341
批准年份:2016
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41303086
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50878074
批准年份:2008
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:31760548
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41331176
批准年份:2013
资助金额:308.00
项目类别:重点项目
批准号:81773154
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11872135
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11872164
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11604232
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501177
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60301008
批准年份:2003
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102639
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901173
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21073153
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:60672076
批准年份:2006
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:21901185
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51909119
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31070596
批准年份:2010
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:31872632
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51801095
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41705060
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30701021
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:12126407
批准年份:2021
资助金额:20.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81001149
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20843006
批准年份:2008
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:10802077
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51509182
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503201
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872792
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11675258
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:41902236
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673695
批准年份:2016
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:81501115
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61802004
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701016
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51606046
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51309061
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

无线多跳中继网络高能效资源分配与协作优化

批准号:61071108
批准年份:2010
负责人:方旭明
学科分类:F0103
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
2

面向多用户MIMO干扰的混合型无线Mesh网络自由度上限及可达方案研究

批准号:61401042
批准年份:2014
负责人:刘芳
学科分类:F0105
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

具有多用户分集的MIMO无线中继网络研究

批准号:61071114
批准年份:2010
负责人:杨亮
学科分类:F0103
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
4

基于复杂网络演化的多跳中继网络容量优化与节能机制研究

批准号:61461029
批准年份:2014
负责人:肖霖
学科分类:F0101
资助金额:43.00
项目类别:地区科学基金项目