CAREER: The Transmission Capacity of Hierarchical Wireless Networks
职业:分层无线网络的传输能力
基本信息
- 批准号:0643508
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2007
- 资助国家:美国
- 起止时间:2007-03-01 至 2013-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In the past decade, wireless networks have undergone a remarkable evolution from primitive circuit-switched links to multiuser packet-switched networks with increasing levels of cooperation and sophistication. In the coming decade, a primary impediment to their further evolution is the lack of a descriptive theory for networks with interdependent links, most notably ad hoc and mesh networks. This problem has proven to be a daunting task due to (i) the dimensionality of the capacity region due to the node interactions, and (ii) the competing constraints of throughput, delay, energy efficiency, and connectivity. Without discounting the significant progress that has been made, the lack of crisp results has handicapped the system design of ad hoc, mesh, and sensor networks, and therefore impeded their development and commercialization. This research involves the development of a descriptive capacity theory for ad hoc networks that should be capable of the following: (1) Accurate characterization of the effects from physical parameters and advanced radio technologies, (2) accurately accounting of the spatial interactions between the transmitters and receivers in the network, and (3) providing a useful abstraction of the lower "layers". This is accomplished using a novel approach based on stochastic geometry (motivated by information theory) that we term the transmission capacity. The key theoretical milestones for this research are (i) substantial contributions in the application of stochastic geometry, random matrix theory, and information theory to ad hoc and hierarchical wireless networks, (ii) a useful theory that can be used to characterize the effect of any conceivable technology or scheme on ad hoc network capacity, and (iii) the derivation of specific results that will impact design principles of future wireless networking standards.
在过去的十年中,无线网络经历了从原始电路交换链路到多用户分组交换网络的显着演变,并且协作水平和复杂性不断提高。在未来十年中,其进一步发展的主要障碍是缺乏对具有相互依赖链接的网络(尤其是自组织网络和网状网络)的描述性理论。事实证明,这个问题是一项艰巨的任务,因为(i)由于节点交互而导致的容量区域的维度,以及(ii)吞吐量、延迟、能源效率和连接性的竞争约束。 尽管已经取得了重大进展,但缺乏明确的结果已经阻碍了自组网、网状网络和传感器网络的系统设计,从而阻碍了它们的开发和商业化。这项研究涉及开发自组网络的描述性容量理论,该理论应具有以下功能:(1)准确描述物理参数和先进无线电技术的影响,(2)准确计算发射机之间的空间相互作用和网络中的接收器,以及(3)提供较低“层”的有用抽象。 这是通过使用基于随机几何(受信息论推动)的新颖方法来实现的,我们将其称为传输容量。 这项研究的关键理论里程碑是(i)在随机几何、随机矩阵理论和信息论在自组织和分层无线网络中的应用方面做出了重大贡献,(ii)是一种有用的理论,可用于表征关于自组织网络容量的任何可想象的技术或方案,以及(iii)将影响未来无线网络标准设计原则的具体结果的推导。
项目成果
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