协同无线Ad Hoc网络中干扰管理技术研究

协同传输能够在无需多天线阵列的条件下获得空间分集增益，改善无线传输性能，已成为提升无线Ad Hoc网络性能的新途径之一。而无线Ad Hoc网络无中心、自组织的特性将导致网络中多用户多中继多个通信对同时同信道通信，相互干扰，影响网络性能。本项目将建立多用户多中继干扰信道分析模型，为不同协同传输方式下网络性能分析提供统一的理论框架，并在此基础上设计优化的协同分布式信号处理算法和协同传输方案；综合考虑协同分集增益和协同带来的干扰影响，采用博弈论方法优化设计资源管理和分配方案；利用图染色理论来实现协同节点干扰域建模，基于网络吞吐量最大化准则构建高效的干扰感知协同MAC协议。本项目将深入研究协同无线Ad Hoc网络中干扰管理理论和方法，为推进协同无线Ad Hoc网络的应用和性能提升提供有效的解决方案。

无线Ad Hoc网络无中心、自组织的特性将导致网络中多用户多中继多个通信对同时同信道通信，相互干扰，影响网络性能。引入协同传输能够获得空间分集增益，改善无线传输性能，同时也导致协同无线Ad Hoc网络中干扰问题更加复杂，本课题针对如何综合考虑协同分集增益和协同带来的干扰影响，研究了协同无线Ad Hoc网络中干扰管理理论和方法，取得了一定的研究成果。. 运用非均衡信息论等理论，首先课题组分析了不同应用场景、不同网络类型以及不同信道模型下协同无线Ad Hoc网络的性能，包括系统的中断概率、误符号率、分集复用折衷性能；在此基础上，研究了基于协同信号处理的干扰抑制和利用技术研究；采用跨层设计思想，研究了各种协同MAC协议设计和优化方法，以及无线Ad Hoc网络和无线传感器网络中协同ARQ技术等；综合考虑协同分集和干扰影响，采用博弈论等方法研究了协同无线Ad Hoc网络中资源分配问题，提出响应的资源分配方案。在此基础上，结合无线Ad Hoc网络和无线传感器网络特点，设计了不同协同传输方案。. 通过项目的开展，我们在协同无线Ad Hoc网络的性能分析、资源分配、信号处理、跨层优化、协同传输方案设计等方面均取得了丰硕的研究成果，这些研究成果得到了国内外同行的广泛认可。经过三年的课题研究，课题组在《IEEE Transactions on Wireless Communications》、Globecom、ICC等国内外期刊和国际国内会议上发表76篇论文；申请国家发明专利4项，其中已获授权2项。项目执行期间，组织主办了9次相关学术讲座，组织人员参加了8个国内外重要的学术会议；培养了博士研究生4名，硕士研究生5名，其中1名博士研究生的学位论文被评为江苏省优秀博士学位论文，1名博士研究生的学位论文被评为全军优秀博士学位论文，3名硕士研究生的学位论文被评为江苏省优秀硕士学位论文。. 项目所取得的研究成果在理论上有效解决了协同无线Ad Hoc网络所面临的性能分析、资源分配、信号处理、跨层优化、协同传输方案设计等问题，为协同传输在无线Ad Hoc网络中的实际应用提供了理论支撑。