本课题研究如何运用衰落信道下多用户信息理论,面向具有时间/频率/码/空间/用户等多维资源自由度的未来无线通信系统,分析在各种信道状态信息下多用户多接入信道和广播信道的多用户各态历经和容量域、时延约束和容量域,寻求趋近和容量的理论最优的无线资源分配策略。在理论研究基础上,试设计工程可实现、具有合理复杂度的无线资源调度算法和新型的动态自适应用户多址算法。研究的结果可以用于新一代无线通信系统传输链路设计与网络规划、以及异种无线网络协同资源分配和管理。
本课题运用多用户信息理论,面向有时间/频率/码/空间/用户等多维资源自由度的未来无线通信系统,分析了在不同信道状态信息条件下多用户多接入信道和广播信道的遍历容量域、时延约束容量域和最小速率容量,提出了多类趋近容量理论值的最优无线资源分配策略。在理论研究基础上,设计开发了具有合理复杂度和较好性能的无线资源管理方案和无线传输方案。核心创新包括提出了基于DPC-OFDMA算法的MIMO-OFDM系统下行传输方案;提出了OFDMA系统中线性功率分配算法和低复杂度多维资源联合优化分配方案;建立了非合作博弈功率控制模型,提出了几类分别适合多载波、多天线、多小区和CDMA系统的功率控制和分配方案。设计开发了适合单业务和多业务模型的机会公平调度算法和跨层调度算法;研究了基于随机SDMA和随机OFDMA的调度类跨层多址接入方案;研究了新一代无线网络组网技术,提出了基于功率控制的MAC方案、分簇算法和休眠机制;研究了适用于异构网络融合的协同通信,提出了多类协同中继信道中的最优资源分配算法。该项目的研究成果可以用于新一代无线通信传输链路设计和网络规划,其应用将会明显提升无线网络的整体性能。