块衰落信道下无CSIT干扰对齐的理论与算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61471156
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    周清峰
  • 依托单位：
    合肥工业大学
  • 学科分类：
    F0103.通信理论与系统
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Interference alignment (IA) aims to enhance the degrees of freedom (DoF) of interference channels by controlling the impairment effect of interference, known as a new possible solution for interference management. Primitively, the implementation of IA needs time/symbol extension associated with the assumption of ideal time-variant channel model, as well as the complete channel state information at transmitters (CSIT), therefore it is extremely hard to be fulfilled in practical systems. Although IA with limited CSIT and IA with delayed CSIT can clear a few implementation barriers, IA without CSIT is more promising due to its easy but efficient precoding design. However, the current research only verifies the feasibility of IA without CSIT for some ideal time-variant channels with unusual features, which limits its practical value. This project puts the feasibility problem of IA without CSIT into the scope of general block fading channel model with less ideal features, and intends to systematically solve several key implementation problems of IA without CSIT. Particularly, for multi-user MISO broadcast channel (BC), multi-user MxK X channel and multi-user SISO interference channel (IC), provided that the transmitters only have the knowledge of the coherence times involved, this project will (1) identify the sufficient condition or the necessary and sufficient condition for the feasibility of IA without CSIT in the aforementioned block fading channel model and give explicit implementation algorithm; (2) derive the transmission performance of IA without CSIT given the block fading model with or without memory; (3) solve the user selection problem and the scheduling problem associated with IA without CSIT when a great amount of users are available. This project will facilitate the development of the theory of IA and accelerate its application.
干扰对齐技术以控制链路间的干扰提高系统的自由度为目标，尝试解决同频干扰问题，但是干扰对齐通常需要采用理想时变信道假设下的时域扩展、且要求发送端已知完全CSIT，在实际系统中难以实现。部分CSIT和滞后CSIT干扰对齐可以一定程度解决上述问题，但相比之下无CSIT干扰对齐实用性更强。然而目前无CSIT干扰对齐的可行性仅在少量有特殊结构的理想时变信道得到证实，对应用的指导有限。本项目拟全面考虑非理想的块衰落信道模型，系统地解决无CSIT干扰对齐的可行性等若干实际问题。具体针对三类多用户信道拓扑：MISO广播信道、MxK X信道和SISO 干扰信道，在仅假设发送端已知信道相干时间的条件下，解决块衰落模型下无CSIT干扰对齐的可行性问题及实现算法；推导无记忆和有记忆块衰落模型下无CSIT干扰对齐的传输性能；并分析多用户网络下采用无CSIT干扰对齐的用户调度。本项目将完善干扰对齐的理论并推动其应用。

结项摘要

本项目主要研究盲干扰对齐在应用中的关键技术。为获得盲干扰对齐，目前常用的方法包括1）根据块衰落的相干特性来设计盲干扰对齐，2）采用接收端配置多模天线通过调节天线转态来调整信道结构使得盲干扰对齐可以实现。本项目研究发现上述两种方法在现实场景中需要配合使用。最主要的研究成果是，多模天线的切换方式会影响系统总的切换频次，而通过有效设计可以获得相同盲干扰对齐自由度的性能下降低总切换频次，进而获得更好的接收端信噪比。针对多用户MISO干扰信道，我们提出的S-BIA算法能实现最少的天线切换频次。本项目同时也研究WSN网络中的协作MAC机制，并对多种协作机制进行性能分析；也研究WSN网络中的数据收集策略，提出了能量有效的基于压缩感知方法的数据收集策略。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（1）
TDMA-Based Cooperative NC MAC Scheme for Two-Way Relaying Networks
基于TDMA的双向中继网络协作NC MAC方案
  • DOI：
    10.1109/access.2017.2788559
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    IEEE Access
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhou Qing F.;Zhao Lin;Liu Xinyu;Peng Min
  • 通讯作者：
    Peng Min
Outdated relay selection for UAV-enabled networks with cooperative NOMA
具有协作 NOMA 的无人机网络的过时中继选择
  • DOI：
    10.1016/j.phycom.2018.11.005
  • 发表时间：
    2019-02-01
  • 期刊：
    PHYSICAL COMMUNICATION
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Deng, Dan;Zhou, Qingfeng
  • 通讯作者：
    Zhou, Qingfeng
On the Mode Switching of Reconfigurable-Antenna-Based Blind Interference Alignment
基于可重构天线的盲干扰对准模式切换研究
  • DOI：
    10.1109/tvt.2017.2663200
  • 发表时间：
    2017-02
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Vehicular Technology
  • 影响因子：
    6.8
  • 作者：
    Zhou Qing F;Huang An;Peng Min;Qu Fengzhong;Fan Lisheng
  • 通讯作者：
    Fan Lisheng
Two-Way Decode-and-Forward for Low-Complexity Wireless Relaying: Selective Forwarding Versus One-Bit Soft Forwarding
用于低复杂度无线中继的双向解码和转发：选择性转发与一位软转发
  • DOI：
    10.1109/twc.2015.2496949
  • 发表时间：
    2016-03
  • 期刊：
    Ieee Transactions ON Wireless Communications
  • 影响因子：
    10.4
  • 作者：
    Zhou Qing F.;Mow Wai Ho;Zhang Shengli;Toumpakaris Dimitris
  • 通讯作者：
    Toumpakaris Dimitris

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其他文献

无线多跳CSMA网络中的编码感知路由
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    周清峰
面向传感器网络的双向中继协议
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    周清峰;丁志中;开彩红
  • 通讯作者：
    开彩红
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    周清峰
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  • 发表时间：
    2019
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    合肥工业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
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  • 作者：
    章婷婷;彭敏;周清峰;安宁
  • 通讯作者：
    安宁

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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