無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)功率和速率控制

　　無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的功率和速率控制是通信領(lǐng)域和控制領(lǐng)域目前研究的一個(gè)前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題，具有較大的理論價(jià)值與實(shí)際意義。而傳輸時(shí)滯和信道衰落是功率和速率控制中需要解決的兩個(gè)主要問(wèn)題。然而到目前為止，幾乎所有的功率和速率控制方法都假設(shè)傳輸時(shí)滯是己知的和固定不變的，信道衰落用線性系統(tǒng)加高斯白噪聲描述。事實(shí)上，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時(shí)滯是未知的和時(shí)變的，而信道衰落是非線性的。

　　本文在國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下，對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的功率和速率控制進(jìn)行了較為深入的研究，主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下：

　　1、建立了一種新的基于信噪比的考慮時(shí)變時(shí)滯和非線性信道衰落的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)功率和速率控制的系統(tǒng)模型。

　　2、針對(duì)上述模型，提出了魯棒功率和速率控制方法，該方法充分考慮了由于未建模動(dòng)態(tài)和外部干擾引起的不確定性，基于線性矩陣不等式設(shè)計(jì)了魯棒功率和速率控制器，并應(yīng)用Lyapunov-Krasovskii函數(shù)對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

　　3、上述魯棒控制方法并沒有考慮發(fā)射功率受限的情況，而實(shí)際的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)射功率往往是受限的，為此，提出了輸入功率受限情況下的模型預(yù)測(cè)功率和速率控制方法，并應(yīng)用Lyapunov-Krasovskii涵數(shù)和線性矩陣不等式對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

　　無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)功率和速率控制的目的是盡可能地以最低的發(fā)射功率獲得最大的傳輸速率，以使網(wǎng)絡(luò)的容量和吞吐量達(dá)到最大化。本文的研究對(duì)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源并降低能耗提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐，為飛速發(fā)展的無(wú)線通信技術(shù)提供一條新的研究途徑。
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