無線自組織網(wǎng)絡(luò)干擾模型和控制的研究.pdf

1、干擾就是不同信號(hào)源的信號(hào)，在同一接收機(jī)進(jìn)行疊加，這將嚴(yán)重地影響接收端解碼有效信息的能力，導(dǎo)致了沖突和重傳的增加。無線網(wǎng)絡(luò)中限制容量的主要因素是信號(hào)干擾。無線自組織網(wǎng)絡(luò)與其他無線網(wǎng)絡(luò)在信道共享方式方面有著明顯的不同，因其采用多跳共享的廣播信道，解決信號(hào)干擾變得尤為重要。干擾影響無線自組織網(wǎng)絡(luò)的性能，比如吞吐量、網(wǎng)絡(luò)壽命、能量消耗等。因此干擾問題激發(fā)了眾多研究人員的興趣。本文將干擾問題分解為干擾建模、干擾優(yōu)化目標(biāo)、干擾控制策略三個(gè)部分。

2、 研究干擾的主要挑戰(zhàn)是如何對(duì)干擾的物理現(xiàn)象進(jìn)行建?！，F(xiàn)存的物理干擾模型來源于傳統(tǒng)的單跳網(wǎng)絡(luò)，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)行理論分析，并不適合在多跳網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行算法分析和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)。在干擾模型研究中，本文把引起沖突的信號(hào)分為競(jìng)爭(zhēng)和干擾，進(jìn)而把干擾細(xì)分為同步干擾和異步干擾。同步干擾是節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)隙內(nèi)接入相同的物理信道引起的沖突；異步干擾是主節(jié)點(diǎn)在通訊的過程中接收了其他節(jié)點(diǎn)的信號(hào)并對(duì)當(dāng)前正在接收的信號(hào)產(chǎn)生了損害。 另外一個(gè)挑戰(zhàn)是如何設(shè)計(jì)干擾感

3、知的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以減輕或者消除干擾，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。本文提出了三個(gè)跨層干擾感知方法。 1.信道干擾接入延遲路由機(jī)制。在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中，任何并發(fā)的傳輸都將對(duì)其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生干擾和競(jìng)爭(zhēng)。傳輸鏈路的空間復(fù)用取決于兩個(gè)因素：接收節(jié)點(diǎn)收到的干擾強(qiáng)度和發(fā)送節(jié)點(diǎn)信道競(jìng)爭(zhēng)沖突的概率。本文綜合考慮了這兩種因素，提出了信道干擾接入延遲路由機(jī)制。此機(jī)制可以避開高干擾和高競(jìng)爭(zhēng)的信通，增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低網(wǎng)絡(luò)端到端的延遲和丟包率。 2.干擾感知的載波偵聽

4、門限自適應(yīng)調(diào)整協(xié)議。物理載波感知門限影響著節(jié)點(diǎn)的信道活躍性，而信道活躍性和丟包率又受干擾影響。本文提出了一個(gè)新穎的分析方法用來調(diào)整感知門限，優(yōu)化干擾，最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量。該協(xié)議通過動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)信道狀態(tài)，啟發(fā)式地逼近最佳感知門限。最佳的感知門限是在鏈路空間復(fù)用率和干擾之間折中。 3.基于混合干擾模型的拓?fù)淇刂扑惴ā，F(xiàn)有拓?fù)淇刂扑惴ㄖ饕性诰W(wǎng)絡(luò)幾何圖上，忽略了信號(hào)干擾噪聲比(SINR)。本文把物理干擾融合在協(xié)議干擾模型上，提出了混合干