弱对称多播无线网络自由度研究

无线网络是一个容量干扰受限的传输系统，其传输能力一直是学术界关注的热点问题。自由度是刻画无线网络传输能力的重要参数，当前相关研究尚局限于单播业务和对称无线网络。本课题将重点关注弱对称多播无线网络的自由度区域问题，拟开展以下工作：1）利用多节点协作的虚拟节点结合MAC信道约束条件分析自由度约束，利用多基向量和弱对称干扰对齐方法实现自由度区域内的点，解决有信道状态信息下的弱对称多播无线网络自由度区域问题；2)利用时间、空间联合资源分配的策略实现无信道状态信息下的多播自由度区域；3）利用弱对称多播无线网络的自由度区域结果，结合节点间协作和分拆的方法缩小非对称多播无线网络的自由度区域内外界的间距；4）利用软件无线电平台验证干扰对齐性能，评估无线网络传输能力。经过本课题的研究，将对弱对称多播无线网络的自由度区域有较为深刻的认识，了解无线网络的潜在传输能力，对未来无线网络设计提供理论基础和支持。

本课题是国家自然科学基金信息科学部2011年决定立项资助的课题。课题名称为“弱对称无线多播网络自由度研究”，课题编号6117112，执行期限2012年1月至2015年12月。课题总经费60万元。课题重点研究一类基站多天线，终端单天线的特殊无线网络的在不同信道条件下的自由度问题，探讨降低预编码矩阵设计复杂度以达到逼近无线网络传输能力极限的方法。.在课题执行期中，我们重点研究了基于多播无线网络的自由度，给出了2基站条件下多个单天线终端的自由度区域，还给出了Wyner信道的无线网络自由度区域；在此基础上我们给出了一种基于 流形的简化预编码优化设计方法，并利用可编程逻辑阵列进行初步验证。进一步，在研究中我们注意到应急网络的收发节点及若干中继节点组成的干扰网络的最大传输容量优化和部署策略的研究是当前无线网络资源优化和部署的一个重要问题，作为无线网络传输自由度研究的一部分，我们研究了应急网络中基站和中继部署问题，探讨了不同优化目标下的基站和中继部署方法和策略，该研究为应急网络的相关研究和开发具有一定的理论参考意义。.课题执行期内共发表各类论文15篇，申请专利2项，还有一项专利正处于审查之中。培养博士研究生2名，硕士研究生2名，还有1名博士研究生在读。