项目名称：高移动性宽带无线通信网络重点理论基础研究首席科学家：范平志西南交通大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部四川省科技厅一、关键科学问题及研究内容2.1拟解决的关键科学问题本项目旨在建立高速移动、复杂干扰等场景下的宽带无线通信网络重点理论体系。以信息理论为主要基础和重要手段，重点研究宽带无线通信网络的性能容量限、逼近性能容量限的网络传输机理与干扰应对策略。因此，本项目重点研究解决如下三个关键科学问题：－无线通信网络资源制约系统性能的规律－高效的网络传输机理与广义编码方法－混叠信号可分离机理与抗干扰理论这三个问题的解决直接影响到无线通信网络的优化设计和运营成本，与国民经济紧密相关。如果网络设计不合理，既浪费资源，又不能满足应用需求，还会面临更新换代的压力。因而，要建设经济合理、能效优先的高效网络，必须有坚实的理论支撑和先进的技术支持。科学问题一无线通信网络资源制约系统性能的规律无线通信网络资源制约系统性能的规律是网络信息理论体系的基石，主要揭示信息容量限、自由度与功率、带宽、能耗、用户行为、时延和移动性等网络要素之间的相互关系。经典信息理论的信道容量概念揭示了简单信道模型下的信息速率与带宽和功率之间的关系，为点到点通信系统的设计提供了理论依据，也为系统优化提出了明确的目标。如Shannon极限揭示了高斯噪声信道在带宽和功率受限情况下的信息速率，而遍历容量（ergodiccapacity）和中断容量（outagecapacity）刻画了时变信道Shannon极限的统计特性。在实际应用中，利用编码技术较好地解决了深空通信系统的星上系统发射功率受限问题。反馈、协作、干扰与竞争等无线网络通信特征，以及丰富的用户行为与多样化的业务需求加大了网络信息容量分析的复杂性，使得传统的基于无线链路的信道容量概念无法全面刻画网络系统性能，因而需要从网络的角度来重新定义系统容量，揭示网络资源制约系统性能的规律。同时，移动性带来信道的多重选择性（Multiple-Selectivity），而经典的Shannon信息论目前主要侧重于研究静态链路的极限性能，还没有很好地解决动态链路和动态网络的容量和性能限问题。缓存、接入、多跳、转发和移动等因素带来较长时延，因而不能获取信道的统计变化特性，需用非平衡（non-equilibrium）的思想来描述局部均衡（localequilibria）容量。具体地，针对处于不同场景、承载不同业务、具有不同网络结构和不同用户行为模式的异构的无线通信网络...
