基于MIMO和协同通信技术的大规模移动自组织网络路由技术

探索移动自组织网络大规模化发展的新的技术途径。通过将路由技术和先进的物理层技术（如协同通信技术、MIMO技术等）进行有效的结合，研究新技术在移动自组织网络自组织自由度方面带来的改善以及网络自组织能力的有效提升，提出适应于大规模无线自组织网络（100－1000个节点）的新型路由协议，使其适应于高速（几十Mbps-100Mbps）的网络应用环境，为网络中的分组提供良好的服务。构建基于高速无线局域网的高性能自组织网络实验演示系统，使MANET网络更加适用于未来移动通信系统，为新一代的通信系统提供必要的技术支撑。同时还可以有效地推动军用移动通信及战场多媒体信息网络平台的发展进程。

本课题深入研究了大规模MANET网络的路由及其相关技术。首先，有效利用MIMO技术在自组织网络自组织自由度方面带来的改善及对网络自组织能力的提升，提出了基于隐式分区的双环路由协议，在获得MIMO系统的分集和复用增益的前提下确保了路由协议对网络规模化发展的支持。在400个节点环境下，吞吐量性能相对与经典单区域路由协议（ZRP）有4.29倍的增益。其次，首次将小世界理论与协同通信技术结合，实现了支持1000个节点规模以上的无线自组织网络新型路由协议，将网络的平均路径长度从O(N) 减少到O(logN) （N为网络节点数），突破了无线自组织网络大规模化发展的技术瓶颈。最后，探索了认知技术在无线自组织网络中应用的途径，分析并获得了网络传输临界的理论上限值，为避免网络拥塞提供了理论支撑。在整个研究期内，共发表论文35篇，录用论文3篇。在发表的论文中，期刊论文25篇，会议论文10篇。SCI检索论文8篇，EI检索30篇。授权发明专利16项，申请发明专利17项。获得陕西省科学技术进步三等奖一项，国防科技进步二等奖一项。