水声软频率复用网络的干扰缓解与资源分配
2021-05-14王安义张育芝
王安义, 范 蕊, 张育芝
(西安科技大学通信与信息工程学院, 西安 710054)
在水声网络中,由于单跳组网易于实现与控制,因此采用单跳网络来完成覆盖面积较小,且节点数较少的数据采集任务。随着水声网络研究和应用的发展,多小区网络体系结构被应用于海洋的探索实践中。以浮标为控制节点的多小区网络用来完成覆盖面积较广的数据任务[1]。在以控制节点为中心的多小区网络中,可以采用频率复用的方式实现数据的无冲突传输。在现有的频率复用方案中,部分频率复用(fractional frequency reuse,FFR)方案虽有效缓解了小区间边缘节点的干扰,但影响了系统频谱效率。而采用软频率复用(soft frequency reuse,SFR)既能提高系统频谱效率,也能较好地缓解小区间干扰[2]。在单跳网络中,自适应资源分配技术可以根据正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)系统中各用户的服务需求和实时的信道特性,为不同用户自适应地分配资源,进一步提高系统性能,其设计依赖于信道状态信息(channel state information, CSI)的质量[3]。但在实际的水声系统中,信道具有时变性,导致发射机经过反馈链路从接收机获取的CSI往往是延迟的,从而降低自适应资源分配的性能。因此,需要预测更准确的CSI。
针对小区间干扰缓解的问题,文献[4]在经验信道模型中提出了一种FFR方案,并与频率复用为1的方案进行了对比,结果表明所提方案能更好地抑制小区间干扰。在经验信道模型中,文献[5]所提出的SFR方案在缓解小区边缘用户干扰方面优于FFR方案,更好地提高了系统性能和节点的服务质量。……
