Stokastisk programmering för kommunikationssystem
- Diarienummer
- ICA08-0022
- Start- och slutdatum
- 090910-131031
- Beviljat belopp
- 3 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Detta projekt handlar om konstruktionen av telekommunikations-mottagare för nya mobila och fasta trådlösa kommunikationssystem. Det främsta målet är att förbättra state-of-the-art mottagning genom att tillämpa två idéer: Först och främst används stokastisk programmering---en optimeringsteknik som behandlar begränsningar i ett probabilistiskt sätt. För det andra beaktas det faktum att fel kanal estimering uppväger effekten av suboptimal detektering/avkodning. Därför används stokastisk programmeringstekniker för gemensam kanal uppskattning och data detektering/avkodning. Projektet sysslar med robust design för detekterings/avkodnings algoritmer och med iterativa (turbo-liknande) detektering/avkodning och kanal uppskattning via stokastisk programmering. Projektet identifierar de mest relevanta fall och gör en preliminär bedömning av prestanda och komplexitet innan analyserar konvexitet och eventuella relaxationer. Ett särskilt syfte är att hitta approximeringar med låg komplexitet. Förväntat resultat av projektet omfattar utvecklingen från nuvarande deterministiska detekterings/avkodnings algoritmer till avancerad stokastiska system som omfattar kanal uppskattning. Projektet syftar till att övervinna den nuvarande error-rate gräns som finns på grund av inexakt kanal estimering. Projektet resulterar i en ny klass av algoritmer för kommunikations-mottagare med kvarstående error-rate prestanda.
Populärvetenskaplig beskrivning
Trådlös kommunikation och mobiltelefoni har förändrat människors liv över hela världen. Kommande mobiltelefonisystem, korthållssystem som personliga ad hoc nätverk, eller bredbandssystem, behöver alla alltmer sofistikerade metoder för att uppfylla de krav som ställs. Matematiska optimeringsmetoder blir mer och mer aktuella i takt med att trådlös kommunikation ökar i både omfattning och hastighet. Ofta behöver man få ut det mesta möjliga av någon resurs, t.ex. räckvidd eller bandbredd, utan att överskrida gränserna för någon annan, t.ex. batteritid eller signalstyrka. Detta projekt föreslår och använder en optimeringsteknik baserad på mjuka kriterier. Traditionell design använder sig av hårda gränser, trots att mjuka kriterier ofta bättre speglar verklighetens fysik. Genom att mjuka upp de hårda gränserna och tillåta sällsynta (och fysiskt genomförbara) övertramp, kan man åstadkomma system som har betydligt förbättrad prestanda under huvuddelen av tiden. Genom att kombinera kunskap inom både kommunikation och optimering förväntar vi oss uppnå resultat som annars vore svåra att uppnå om områdena beaktades separat. "