自组织网络中基于分布式波束成形的相干通信

与传统点对点传输相比，相干通信旨在以更低的功耗支持更高的数据速率和更广的连接。相干通信方案的典型设置基于单一数据流、多个发射机和一个接收机。本文研究自组织无线网络中多个并发数据流的情形，每个数据流具有多个发射机和多个接收机。针对需要远距离通信的节点网络，提出了一种基于联合网络形成与波束成形的分布式优化方案，用于相干组通信。与点对点通信相比，该方案显著提高了单一数据流的功率增益以及多数据流的信干比。这些增益进而转化为通信范围、功率效率、可靠性和吞吐量的提升。在这一多层网络优化方案中，节点以分布式方式相互协调形成发射机和接收机组，并通过相干方式远距离相互通信。相干波束成形协议针对给定的发射机和接收机组进行优化，而网络形成协议则优化以确定这些组。通过使用单天线通信节点，所提出的优化方案在网络通信中获得显著增益，并优于波束成形与网络形成协议的其他基准组合。