多天线认知无线电系统联合资源管理研究

探索多天线认知无线电系统中空域资源的数学表示与度量，进行多域资源的联合建模。以综合改善认知通信性能为目标，结合干扰规避与抑制，通过多域资源管理完成认知系统发射端与接收端的联合设计。将开销控制与资源管理相结合，研究低开销联合资源管理方法，设计基于阈值的环境信息自适应交互机制，并通过信息量化精度的合理选取，实现开销控制与系统性能改善的折衷。本研究将形成可实用化的联合资源管理方法，能够贡献于未来认知通信系统的核心技术，对提高认知系统整体资源利用效率、认知无线电技术的推广与实用化提供支撑，为认知无线通信的科学发展提供有力支持。

项目以多天线认知无线电系统中的资源管理为研究中心，探索空域资源的数学表示与度量，进行以空间维度为基础的多域资源建模。在此基础上，以综合改善认知与授权通信性能为目标，进行发射端与接收端的信号处理设计。结合干扰规避与抑制、协作通信等新型技术方法，探索联合干扰管理与资源分配机制。在认知MIMO系统中，提出基于干扰对齐与消除的传输方法。并根据未来无线网络的发展趋势，将资源管理的研究拓展至多用户认知MIMO、协作多点传输(CoMP)，以及混合蜂窝系统等更一般的通信场景，设计多种资源分配和用户调度方法，提出基于干扰对齐与中和、干扰适变选择的传输机制，实现系统容量的提升和用户服务的改善。本项目形成了多种资源分配和干扰管理方法，能够提高通信系统的资源利用效率。项目对现有的空域信号处理算法进行研究，结合认知通信场景给出基于空间相关度的空域资源量化评估方法，形成用于指导多维资源管理机制和信号处理算法设计的理论基础。在科学地认识空域资源的基础上，对不同类型并发通信之间的干扰进行考察，将资源分配与干扰对齐、消除、中和等干扰管理手段相结合，面向多种新型传输技术和通信场景，设计资源与干扰的联合管控机制。在研究过程中，结合无线通信领域的新发展，在资源分配的动态性、公平性要求等问题也进行了探索，并产生了相应的成果。项目进展期间，累计发表SCI检索期刊论文6篇，EI检索期刊论文7篇，EI检索会议论文8篇，申请发明专利15项，参加国际会议宣讲论文4人次。项目负责人受国家留学基金委资助赴美国密歇根大学访问交流12个月。培养博士研究生4人，硕士研究生6人。项目成果能够贡献于未来无线通信系统的关键技术，为无线通信技术的发展提供良好的支持。