Taming the Interference in Wireless Networks through Utilization of A Priori Information

Metoder der anvender trådløs kommunikation er i kraftig vækst indenfor vidt forskellige områder, fx IT, medicin, miljø, overvågning, sikkerhed etc. De nye trådløse netværk fremstår i mange afskygninger, fx mobiltelefonsystemer, Wi-Fi, WiMAX etc. Trådløse netværk arbejder i bestemte, afgrænsede frekvensspektre, og der kan således opstå interferens, når flere enheder forsøger at sende samtidigt i et frekvensbånd.

 

Denne interferens er en fundamental begrænsende faktor, og den er således et essentielt designkriterium i trådløst design. I dag løses problemet primært ved at organisere de trådløse transmissioner, således at interferens undgås. Denne tilgang er ineffektiv, da mange ønskede transmissioner skal blokeres for at undgå interferens.

 

Den indledende observation i nærværende projekt er, at interferens ved en bestemt modtager opstår, fordi der modtages en ønsket transmission samtidig med en uønsket. Den centrale idé i nærværende projekt er, at hvis informationsindholdet af den uønskede transmission er kendt a priori, så kan modtageren lokalt skabe en kopi af det uønskede signal, fratrække det fra det samlede signal og derved fjerne interferensen. Dette har en analogi fra et andet område, hvor en sender i en terminal kører samtidig med at der i samme terminal skal modtages et svagt signal (fuld duplex) – her kan det svage signal extraheres ved at subtrahere det kendte sendte signal fra det totale modtagne signal. Dette beviseligt fungerende princip søges i nærværende projekt generaliseret til netværksdelen i trådløse kommunikationssystemer.

 

Ved at tillade transmissioner i stedet for at afvise dem, kan flere brugere benytte det samme spektrum, hvilket giver en højere spektraleffektivitet. Målet med dette projekt er at forske i kommunikationsprotokoller, der tillader brug af a priori information til at fjerne interferens. Den foreslåede metode vil introducere et nyt, innovativt paradigme til fremtidens design af trådløse netværk.