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密集組網(wǎng)技術(shù)是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)之一，它通過(guò)提升網(wǎng)絡(luò)密度、增加頻譜資源空間復(fù)用率來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)容量。密集網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出分層蜂窩＋ad hoc的拓?fù)淠Ｊ剑鐖D1所示。在這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，層內(nèi)、層間干擾共存，時(shí)、頻、空干擾共存，干擾關(guān)系復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)的性能限制成為尚未解決的科學(xué)問(wèn)題，導(dǎo)致干擾管控方法難設(shè)計(jì)，制約了網(wǎng)絡(luò)容量與密度的同步增長(zhǎng)。

在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾管理與容量研究”（項(xiàng)目編號(hào)：）的支持下，西安電子科技大學(xué)李建東教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)密集異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾管理理論和技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的提升和資源的高效利用。

為了進(jìn)行干擾管理，首先應(yīng)準(zhǔn)確地刻畫(huà)干擾，在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，干擾攜帶有信息并且有特定的結(jié)構(gòu)，它首先具有功率、頻率和時(shí)間這些基本特征，根據(jù)所采用的具體通信技術(shù)，干擾還可能具有空間、波束等新的特征，因此干擾具有多維特征。另外，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的分析、優(yōu)化以及接入、調(diào)度和路由機(jī)制設(shè)計(jì)中，常常需要通過(guò)抽象對(duì)無(wú)線信道干擾進(jìn)行建模，而全面地認(rèn)識(shí)干擾是進(jìn)行合理抽象的基礎(chǔ)。因此，根據(jù)未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、動(dòng)態(tài)、智能等特征，結(jié)合多種具體通信技術(shù)從多個(gè)方面和角度描述干擾特征，實(shí)現(xiàn)干擾的多維表示，進(jìn)而構(gòu)建具體的干擾空間，是設(shè)計(jì)干擾管理方法，改善網(wǎng)絡(luò)容量的先決條件。

在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，同層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)、不同層網(wǎng)絡(luò)間干擾關(guān)系復(fù)雜，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量成為待解科學(xué)問(wèn)題，導(dǎo)致高效干擾管控機(jī)制的設(shè)計(jì)依據(jù)缺失，制約了網(wǎng)絡(luò)吞吐量的持續(xù)提升。因此，要想獲得指導(dǎo)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾管理的依據(jù)，亟待突破網(wǎng)絡(luò)布設(shè)參數(shù)、信道模型、業(yè)務(wù)模型等多種因素對(duì)干擾的實(shí)際影響，進(jìn)而揭示影響異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量的本質(zhì)。因此，異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量分析成為指導(dǎo)設(shè)計(jì)有效干擾管理方案的核心要素。

干擾管理是提升網(wǎng)絡(luò)容量的重要手段。當(dāng)多組通信共享相同域（頻率、時(shí)間、空間）的資源時(shí)，它們之間的相互干擾導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)性能的惡化。傳統(tǒng)的干擾管理將干擾視為不利因素，通過(guò)設(shè)計(jì)各種資源分配及調(diào)度機(jī)制實(shí)現(xiàn)干擾規(guī)避，如傳統(tǒng)的時(shí)分多址（TDMA）和頻分多址（FDMA），以及通過(guò)資源規(guī)劃、分配達(dá)到消除或抑制干擾的目的。雖然這些方式能夠在一定程度上消除干擾，但同時(shí)也降低了資源的利用效率。隨著研究的深入，人們考慮通過(guò)有效利用干擾，將其作為可利用資源的一部分，利用干擾信息設(shè)計(jì)調(diào)度、路由機(jī)制，實(shí)現(xiàn)干擾管理，改善網(wǎng)絡(luò)性能。因此，在構(gòu)建多維干擾空間的基礎(chǔ)上，發(fā)掘干擾的可用可管部分，設(shè)計(jì)高效的資源干擾聯(lián)合分配與調(diào)度機(jī)制，有助于提升網(wǎng)絡(luò)容量。

研究團(tuán)隊(duì)將研究視角從小區(qū)拓展至網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)化干擾表征方法、干擾與網(wǎng)絡(luò)容量定量關(guān)系，以及逼近網(wǎng)絡(luò)容量的網(wǎng)絡(luò)化干擾管控機(jī)制等科學(xué)問(wèn)題的研究工作，突破了網(wǎng)絡(luò)化干擾管控技術(shù)，取得若干研究成果：提出4種網(wǎng)絡(luò)化的干擾鏈路特征，給出數(shù)學(xué)表征方法，支持網(wǎng)絡(luò)容量分析及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中干擾管控策略的快速構(gòu)建；給出異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量理論上限，完備了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量理論，奠定了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)干擾管控機(jī)制設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)；推導(dǎo)出異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)自由度上界，提出網(wǎng)絡(luò)化干擾對(duì)齊技術(shù)方案的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，逼近網(wǎng)絡(luò)容量；提出面向網(wǎng)絡(luò)效用的干擾管控方法，支持網(wǎng)絡(luò)化的資源調(diào)度，逼近網(wǎng)絡(luò)容量；構(gòu)建了智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)制約干擾管控算法在實(shí)際物理環(huán)境中性能的關(guān)鍵因素，建立了理論和實(shí)踐的橋梁。研究成果表明，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量域內(nèi)，以異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量理論為指導(dǎo)，配置干擾管控方法，可保障網(wǎng)絡(luò)容量隨著網(wǎng)絡(luò)密度的增加而增長(zhǎng)。項(xiàng)目成果將為下一代無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供理論及關(guān)鍵技術(shù)支撐。

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凝練了4種網(wǎng)絡(luò)化的干擾鏈路特征，給出數(shù)學(xué)表征方法，支持網(wǎng)絡(luò)容量分析及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中干擾管控策略的快速構(gòu)建

面向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從時(shí)、頻、空等多個(gè)維度分析了層內(nèi)、層間、區(qū)內(nèi)、區(qū)間鏈路干擾的特性，定義了鏈路表征結(jié)構(gòu)體，表征了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)差異化屬性的鏈路特征；凝練了4種干擾鏈路關(guān)系特征，分別為干擾鏈路的相關(guān)性、差異性、壓縮性及中和性；定義了4種干擾鏈路特征所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)干擾特征矩陣，表征了鏈路之間的干擾鄰接關(guān)系，為分析分層網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)可達(dá)自由度奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，面向資源調(diào)度策略多模式、策略組合靈活多變、拓?fù)淠Ｊ蕉鄻踊膹?fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)化干擾特征表征方法支持干擾管控策略快速精準(zhǔn)構(gòu)建。

針對(duì)頻譜資源有限與網(wǎng)絡(luò)容量需求不斷提升之間的矛盾，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)增加小區(qū)密度提升網(wǎng)絡(luò)容量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分層降低資源管控負(fù)荷，同時(shí)增加了設(shè)備到設(shè)備（D2D）、多跳等傳輸模式，支持小區(qū)的靈活部署、空/時(shí)/頻資源的柔性配置，實(shí)現(xiàn)資源與業(yè)務(wù)的按需配置。小區(qū)密度的增加及靈活的傳輸模式導(dǎo)致同層及異層小區(qū)間的干擾關(guān)系復(fù)雜。多輸入多輸出（MIMO）、非正交多址接入（NOMA）、干擾對(duì)齊、分簇、功率配置等多種資源管控策略可組合，導(dǎo)致復(fù)雜干擾環(huán)境資源管控策略的快速選配成為難題。基于此，研究團(tuán)隊(duì)凝練了干擾鏈路的相關(guān)性、差異性、壓縮性及中和性表征方法，并在網(wǎng)路環(huán)境中考察不同鏈路之間的干擾關(guān)系。依據(jù)干擾鏈路的相關(guān)性、差異性、壓縮性及中和性選擇與之相適應(yīng)的資源調(diào)度策略，達(dá)到抑制干擾、消除干擾、轉(zhuǎn)移干擾的目標(biāo)。圖2~圖5為分別相關(guān)因子、差異因子、壓縮因子和中和因子分布示例。

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完備異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量理論

面向分層異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)+ad hoc、蜂窩網(wǎng)+D2D和具有社交特性的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，基于干擾特征新型表征方法，揭示了干擾時(shí)空特性與網(wǎng)絡(luò)容量之間的制約關(guān)系，給出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量的理論上限，推導(dǎo)出可達(dá)網(wǎng)絡(luò)容量上限的網(wǎng)絡(luò)部署策略、資源配置準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)分發(fā)模式等，為新一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的部署、干擾時(shí)空聯(lián)合管控和網(wǎng)絡(luò)性能提升提供了理論支撐。

針對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)+ad hoc網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，基于多層獨(dú)立的泊松網(wǎng)絡(luò)模型，采用隨機(jī)幾何分析方法，課題組獲得了異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和網(wǎng)絡(luò)容量的閉式解[文娟，盛敏，王璽鈞，李建東，孫紅光, IEEE無(wú)線通信匯刊（TWC），2014，13(8)]。研究發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)性能由干擾瞬時(shí)分布和干擾相關(guān)性共同決定，如果忽略了干擾相關(guān)性,會(huì)高估網(wǎng)絡(luò)實(shí)際性能，從而導(dǎo)致性能分析不準(zhǔn)確。此外，給出了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和網(wǎng)絡(luò)容量隨基站密度以及發(fā)射功率的增加而增大的條件，為系統(tǒng)實(shí)際部署提供了理論支撐。

針對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)+D2D網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，得到了業(yè)務(wù)傳輸模型與網(wǎng)絡(luò)容量之間的閉式解。研究表明只通過(guò)增加基站密度提升網(wǎng)絡(luò)容量是不可取的，合理采用D2D分流業(yè)務(wù)將會(huì)顯著提升網(wǎng)絡(luò)容量。基于給出的網(wǎng)絡(luò)容量上限，推導(dǎo)出最優(yōu)的基站密度以及業(yè)務(wù)分流機(jī)制。進(jìn)一步研究業(yè)務(wù)模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的影響，給出了不同業(yè)務(wù)模型與網(wǎng)絡(luò)容量之間的閉式解，并且指明了特定業(yè)務(wù)模型下最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)基站部署密度、資源配置方法，以及業(yè)務(wù)的分流機(jī)制。

圖6揭示了資源分配因子θ、微蜂窩基站與宏蜂窩基站密度比值λ2/λ1以及SIR門(mén)限β對(duì)異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)容量的影響。

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提出了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中自由度

最大化的網(wǎng)絡(luò)化干擾對(duì)齊技術(shù)

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)而言，在高信噪比條件下，最大自由度是網(wǎng)絡(luò)容量的一階近似。因此，如果在理論上能夠確定網(wǎng)絡(luò)的最大自由度，就可以在理論上近似高信噪比條件下的網(wǎng)絡(luò)容量；在確定網(wǎng)絡(luò)的最大自由度之后，如果能夠設(shè)計(jì)具體的方案達(dá)到或者逼近網(wǎng)絡(luò)的最大自由度，就可以提供實(shí)際可行的逼近網(wǎng)絡(luò)容量的具體方法。網(wǎng)絡(luò)化干擾對(duì)齊（ ，IA）的研究?jī)?nèi)容主要包括確定網(wǎng)絡(luò)理論上的最大自由度，以及具體的干擾對(duì)齊方案設(shè)計(jì)，擬達(dá)到或者逼近網(wǎng)絡(luò)理論上的最大自由度。

國(guó)際上干擾對(duì)齊技術(shù)的研究主要涉及3個(gè)方面，如圖7所示。一是干擾對(duì)齊可行性分析，該領(lǐng)域主要提供網(wǎng)絡(luò)理論上自由度的外界，為具體的干擾對(duì)齊方案設(shè)計(jì)指出理論方向。在此領(lǐng)域，課題組主要研究了有限信道擴(kuò)展異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)以及全雙工網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景，給出干擾對(duì)齊技術(shù)可行解的充分條件或必要條件[劉偉，蔡靜，李建東，盛敏，IEEE通信匯刊（TCOM），2017，65(2)]；二是干擾對(duì)齊算法，該領(lǐng)域主要涉及如何設(shè)計(jì)具體的干擾對(duì)齊方案，從而達(dá)到或者逼近網(wǎng)絡(luò)的最大自由度。在此領(lǐng)域，課題組研究了面向分層蜂窩小區(qū)、小區(qū)+中繼等場(chǎng)景，綜合干擾壓縮性、干擾差異性及干擾中和性，設(shè)計(jì)了兩階段干擾對(duì)齊、分簇干擾對(duì)齊、機(jī)會(huì)干擾對(duì)齊等算法[劉國(guó)慶，盛敏，王璽鈞，焦萬(wàn)果，李穎，李建東，IEEE通信匯刊（TCOM），2015，63(2)]；三是干擾對(duì)齊技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)合資源管控方法。在某些場(chǎng)景下，僅靠干擾對(duì)齊方案無(wú)法達(dá)到或者逼近網(wǎng)絡(luò)的最大自由度，因此和其他技術(shù)相結(jié)合成為提升系統(tǒng)自由度的有效方法。在此領(lǐng)域，課題組研究了干擾對(duì)齊和干擾避免、干擾消除以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化的聯(lián)合方案設(shè)計(jì)[孟蕓，李建東，李紅艷，潘淼， IEEE車(chē)輛技術(shù)匯刊（TVT），2015，64(10)]。

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提出了面向網(wǎng)絡(luò)效用的干擾管控方法

針對(duì)分層蜂窩+ad hoc異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容量的多維度多制約因素，多節(jié)點(diǎn)多優(yōu)化目標(biāo)和多干擾管理方式并存的現(xiàn)狀，研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建融合資源協(xié)作和干擾競(jìng)爭(zhēng)的網(wǎng)絡(luò)效用函數(shù)，提出面向網(wǎng)絡(luò)效用的干擾管控機(jī)制，逼近網(wǎng)絡(luò)容量。主要有：針對(duì)差異化QoS業(yè)務(wù)需求，提出支持分層網(wǎng)絡(luò)和多網(wǎng)資源協(xié)作的博弈干擾避免方法[徐超，盛敏，王璽鈞，王承祥，李建東，IEEE車(chē)輛技術(shù)匯刊（TVT），2015，64(6)]；面向異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)多網(wǎng)資源聯(lián)動(dòng)需求，提出兼顧網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)調(diào)整和細(xì)粒度業(yè)務(wù)并傳的干擾轉(zhuǎn)移方法；聯(lián)合處理蜂窩網(wǎng)絡(luò)跨層和同層干擾，提出聯(lián)合串行干擾消除和資源調(diào)度的干擾消除方法；依據(jù)網(wǎng)絡(luò)效用需求，結(jié)合干擾環(huán)境變化，綜合運(yùn)用干擾避免、干擾轉(zhuǎn)移、干擾消除等方法，形成面向網(wǎng)絡(luò)效用的動(dòng)態(tài)干擾管控機(jī)制，支持分層+ad hoc網(wǎng)絡(luò)多維資源的按需調(diào)度。

課題組提出了面向網(wǎng)絡(luò)效用的干擾管控架構(gòu)，如圖8所示。通過(guò)研究干擾分布、干擾結(jié)構(gòu)等特征，將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境映射為干擾狀態(tài)信息，得到干擾管理方式融合策略，通過(guò)干擾管理策略得到適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)資源分配和信號(hào)處理方案。

如圖8所示，研究團(tuán)隊(duì)所提出的面向網(wǎng)絡(luò)效用的干擾管控架構(gòu)，包含干擾感知、干擾管理決策和執(zhí)行模塊。干擾感知模塊負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾環(huán)境進(jìn)行感知，從而獲得干擾的時(shí)空分布以及干擾的結(jié)構(gòu)特征，這些信息映射成為干擾的狀態(tài)特征。干擾管理決策模塊由一個(gè)干擾管理方式庫(kù)和干擾管理方式融合策略構(gòu)成。干擾管理方式庫(kù)中包括了可采用的干擾管理方式，例如干擾避免、干擾拒絕、干擾消除、干擾協(xié)調(diào)等。干擾管理機(jī)制模塊根據(jù)干擾的狀態(tài)特征，憑借可采用的干擾管理方式，通過(guò)智能算法，產(chǎn)生一個(gè)融合的干擾管理策略，并且對(duì)采用該策略后的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。執(zhí)行模塊根據(jù)決策在網(wǎng)絡(luò)側(cè)和/或終端進(jìn)行資源配置和信號(hào)處理等。網(wǎng)絡(luò)干擾環(huán)境具有動(dòng)態(tài)特征，一方面源于網(wǎng)絡(luò)本身，另一方面可能來(lái)自干擾管理策略的執(zhí)行，干擾感知模塊又重新對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行感知，并提供當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能的評(píng)估。接著，干擾決策模塊根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能和預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能之間的差異，以及網(wǎng)絡(luò)和干擾的狀態(tài)，通過(guò)自學(xué)習(xí)的算法，調(diào)整干擾管理策略。

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構(gòu)建了智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，支持蜂窩+ad hoc拓?fù)淠Ｊ较路执馗蓴_對(duì)齊、干擾轉(zhuǎn)移、多跳通信等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，搭建理論分析與工程實(shí)現(xiàn)之間的橋梁

研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，模擬四小區(qū)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如圖9所示。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化干擾特征在線學(xué)習(xí)，自主選擇干擾管控方案，按需配置頻譜、功率及空域資源，適時(shí)進(jìn)行分簇干擾對(duì)齊、干擾轉(zhuǎn)移、多跳/單跳通信。該平臺(tái)優(yōu)勢(shì)明顯：軟硬件相結(jié)合，支持多種干擾管控技術(shù)在物理環(huán)境中的快速驗(yàn)證；網(wǎng)絡(luò)化干擾特征在線學(xué)習(xí)為網(wǎng)絡(luò)化干擾管控方案的選擇提供依據(jù)；提出了分布式干擾對(duì)齊MAC協(xié)議，形成5G提案。

為了建立理論研究和實(shí)際工程間的橋梁，課題組搭建了基于高速軟硬件系統(tǒng)的智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，如圖10所示，為理論體系數(shù)值仿真尋求完備且逼近實(shí)際的邊界約束條件，發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)不易擬合重構(gòu)的問(wèn)題。

此外，干擾對(duì)齊技術(shù)的可行性條件通常為必要條件，其性能與信道的時(shí)變性、干擾鏈路的相關(guān)性與壓縮性、非理想硬件特性等要素密切相關(guān)。通過(guò)數(shù)值仿真擬合重構(gòu)這些要素，特別是非理想硬件特性，較為復(fù)雜。智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)支持干擾對(duì)齊技術(shù)在線測(cè)試，可以直觀評(píng)估信道時(shí)變性、干擾鏈路的相關(guān)性、信道反饋間隔、非理想硬件特性等因素對(duì)其性能的影響，為干擾對(duì)齊物理層以及鏈路層的協(xié)議設(shè)計(jì)提供依據(jù)。其次，干擾管控算法眾多，若均采用硬件編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了軟硬件相結(jié)合的智能干擾管控技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，通過(guò)硬件高速接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)且高精度的信道測(cè)量。以此為基礎(chǔ)，離線重構(gòu)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的干擾特征，在重構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建干擾管控策略，利用類(lèi)數(shù)值仿真結(jié)構(gòu)對(duì)算法的性能進(jìn)行評(píng)估。

平臺(tái)由Xilinx公司的ZC706開(kāi)發(fā)板、美國(guó)國(guó)家儀器公司的八天線軟件無(wú)線電系統(tǒng)Megabee及計(jì)算機(jī)平臺(tái)構(gòu)成。驗(yàn)證平臺(tái)主要包含鏈路層協(xié)議及物理層協(xié)議。鏈路層協(xié)議在ZC706上實(shí)現(xiàn)，物理層協(xié)議在Megabee上實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)的軟件系統(tǒng)由嵌入式系統(tǒng)、上位機(jī)組成，充分利用軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)靈活的特點(diǎn)，可以快速部署需要驗(yàn)證的干擾管理算法。平臺(tái)的邏輯體系結(jié)構(gòu)如圖11所示，該平臺(tái)有如下功能：支持蜂窩+ad hoc拓?fù)淠Ｊ较路执馗蓴_對(duì)齊、干擾轉(zhuǎn)移、多跳通信等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證；平臺(tái)采用了軟硬結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，支持基帶、射頻參數(shù)靈活配置；信道狀態(tài)信息在線測(cè)量，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，支持無(wú)線信道環(huán)境的等效構(gòu)建；在ZC706開(kāi)發(fā)板上實(shí)現(xiàn)了分布式并行多連接的MAC協(xié)議，支持干擾對(duì)齊技術(shù)所需的信道狀態(tài)信息交互；設(shè)計(jì)了靈活物理層幀結(jié)構(gòu)，支持多種干擾管理算法所需的基帶系統(tǒng)；在PHY層和MAC層通信鏈路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多流并傳視頻傳輸業(yè)務(wù)，直觀顯示干擾管控算法的效能。

總之，本項(xiàng)目面對(duì)密集網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究團(tuán)隊(duì)從網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā)，提出網(wǎng)絡(luò)化干擾表征方法，解決了分層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)鏈路干擾關(guān)系難表征問(wèn)題，為網(wǎng)絡(luò)容量分析及快速干擾管控策略選擇與配置提供了支撐；推導(dǎo)出蜂窩+ad hoc、蜂窩+D2D網(wǎng)絡(luò)容量閉式解，為密集網(wǎng)絡(luò)干擾管控策略的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)；提出了系列干擾管控方法，逼近網(wǎng)絡(luò)最大自由度及網(wǎng)絡(luò)容量。研究團(tuán)隊(duì)在通信領(lǐng)域國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊（IEEE 通信雜志、IEEE通信選域期刊、IEEE網(wǎng)絡(luò)期刊及IEEE無(wú)線通信學(xué)報(bào)等）上發(fā)表論文61篇，獲得國(guó)家省部級(jí)一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。研究成果將為下一代無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論與技術(shù)支撐。

本文刊登于IEEE 中文版《科技縱覽》2020年5月刊。

專(zhuān)家簡(jiǎn)介

李建東：西安電子科技大學(xué)教授，ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任。

劉偉：西安電子科技大學(xué)教授。

盛敏：西安電子科技大學(xué)教授，ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。

李紅艷：西安電子科技大學(xué)教授。

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