3、工业无线网络（IWNs）的联合资源优化方法解析

工业无线网络（IWNs）的联合资源优化方法解析

1. 通信资源分配

碰撞避免算法根据传输所需的通信资源量制定无碰撞传输规则。为进一步提升网络性能，对通信资源分配的研究十分必要。通信资源分配依据碰撞避免规则，对STF资源进行联合优化，为网络流量控制提供传输基础。

通信资源分配子问题可表示为：
[
\begin{align }
\max &\quad F(t, p, w; x)\
\text{s.t.} &\quad t \in T, p \in P, w \in W
\end{align }
]

现有通信资源分配研究主要在时域、频域和空间域展开：
- 时域 ：主要针对超帧、时隙和信号等不同粒度资源进行研究，可采用时分多址（TDMA）确保时域无碰撞无线通信。
- 空间域 ：主要从天线、波束、发射功率等方面进行资源分配研究，发射功率是无线通信最基本的物理层资源，其设置决定数据速率并影响网络整体性能。
- 频域 ：主要关注信道和子载波等不同粒度资源，可采用正交多址接入（OMA）和非正交多址接入（NOMA）。OMA为不同用户分配不同信道/子载波以实现无碰撞传输；NOMA支持多用户共享频域资源，通过功率、编解码等方式实现。此外，认知无线电技术的发展使得通过交织、下层和上层等多种方法实现信道的机会接入或重叠复用成为可能。

针对不同类型的网络资源和分配机制，有以下代表性算法：
- 凸优化/凸近似算法