To fully understand the impact of interference on network performance, the modeling and analysis of communication interference are always regarded as the core components of the wireless network research work. Considering the disadvantages of the classic “Discrete Style” interference analysis method, this project aims at revising the description of the interference accumulated at one observation node, so the randomness of either network node distribution or traffic pattern could be more easily handled. By utilizing the fact that, to guarantee successful reception, no overlapping should happen between any Exclusive Regions (ERs) shaped by different communicating node pairs respectively, we will first investigate the proper conditions for equating the interference effect generated by a point transmitter and an imaginary area transmitter. After that, the Stochastic Geometry theory will also be adopted for modeling the ERs’ distribution, which is caused by the dynamical changing of network nodes location and the employed transmission scheme. Finally, the discrete summation in the aggregated interference calculation could be replaced by an area integral within the network region, which is called as the “Continuous Style” interference analysis. Because that the complicated derivation of interferers set in the network and the probability distribution of the distance between the interferers and the observation node are longer needed, the newly proposed continuous-style interference modeling method can effectively decrease the analysis complexity while the accuracy can still be guaranteed. Generally, the results obtained in this project will enrich the existing wireless network interference analyzing theory, and provide a serial of new guidelines for the next generation wireless networks’ deployment.
为了充分认识通信干扰对网络性能所可能带来的影响,干扰的建模与分析一直是无线网络研究的核心组成部分。考虑到现有研究工作中所采用的“离散式”干扰分析方法在面对节点和业务都体现出更高随机性的新型无线网络时所体现出的各种不足,本项目将从改进无线网络中干扰累积效应的描述方法出发,利用每对通信节点所形成排斥区域不应发生重叠的基本规律,寻找等效“传输点”与“传输面”所产生干扰效应的基本条件。在此基础上,借助随机几何理论对网络中排斥区域的随机特性进行建模,从而将干扰累积效应计算中的离散求和转化为网络区域内的面积积分,实现干扰分析方法自“离散式”向“连续式”的转变。由于避开了网络中干扰源集合、干扰源与观测点间距离分布等问题的求解,新方法能够在保证准确性的前提下有效地降低分析工作的复杂度。本项目的研究成果不仅将成为现有干扰分析方法的必要补充,也将为下一代无线通信网络的部署提供一系列新的理论依据。
考虑到现有研究工作中所采用的“离散式”干扰分析方法在面对节点和业务都体现出更高随机性的新型无线网络时所体现出的各种不足,本项目按照预期目标从改进无线网络中干扰累计效应的描述方法出发,利用每对通信节点所形成排斥区域不应发生重叠的基本规律,寻找并验证了等效传输点与传输面所产生干扰累计效应的基本条件,实现了预期的干扰分析方法由离散式向连续式的转变。经过理论分析和仿真验证,新的建模方法在保证计算精度的前提下显著地降低了相关计算的复杂度。在圆满完成项目预期目标的基础上,本项目还将新的干扰建模与分析方法应用到了包括:蜂窝网络中的设备间通信、移动边缘网络中的计算迁移与内容缓存方案、车载网络中的内容分发机制等一系列总体性能容易收到通信干扰影响的新兴场景中。这些研究工作分析了网络中随机产生的通信干扰对于系统性能所可能产生的影响,并设计了相应的优化与改进方案。这些新的研究成果弥补了现有工作中的部分不足,为未来一系列新应用的部署和参数设置提供了明确的理论指导。
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数据更新时间:2023-05-31
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