分層異構網路面向視頻流的綠色節能通信研究

《分層異構網路面向視頻流的綠色節能通信研究》是依託北京郵電大學，由謝人超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：分層異構網路面向視頻流的綠色節能通信研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：謝人超
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

以視頻流為典型代表的新興業務在行動網路中的套用促使了網路流量呈現爆發式增長。為了應對流量增長帶來的挑戰，業界提出了分層異構網路的解決方案，以提升系統容量，從而滿足數據增長的容量需求。在分層異構網路中，面向視頻流的綠色節能通信是需要研究的核心問題之一。通過在分層異構網路中研究面向視頻流的綠色節能通信，最佳化視頻流在網路中的傳輸效率，不僅可以保證視頻流的傳輸質量，提升用戶服務質量體驗，而且可以降低因視頻流傳輸造成的能源消耗而帶來的網路運營成本，具有重要的理論意義和套用前景。本課題擬分別考慮分層異構網路基站未部署快取與部署快取兩種網路架構場景，分別從單個小區最佳化與全網協作最佳化角度開展基於視頻流的能量高效自適應傳輸、能量高效資源分配與調度，以及面向視頻流的能量高效快取與調度等研究，從而達到實現分層異構網路面向視頻流的綠色節能通信的目的。

結題摘要

分層異構網路作為未來行動網路的關鍵技術之一，可極大提高行動網路資源利用效率與網路容量，其需要研究的核心問題之一是綠色節能通信問題，尤其是面向視頻流的綠色節能通信。 本課題分別考慮分層異構網路基站未部署快取以及在基站中引入快取兩種網路架構場景，依據視頻流的固有特徵與性能要求，以視頻流在分層異構網路中傳輸為切入點，分別從單個小區最佳化與全網協作最佳化角度開展面向視頻流的綠色節能通信研究。 在分層異構網路基站未部署快取場景下，針對異構網路中的視頻流傳輸問題，本課題首先提出了一種基於用戶關聯和速率分配的聯合最佳化方案，以最大化系統效用的同時滿足用戶的體驗質量。其次，本課題設計了一種兼容現有行動網路架構的內容分發網路架構，以提高內容分發效率。最後，本課題對內容分發與網路協同展開了研究，以進一步提高網路資源利用率。 在分層異構網路基站引入快取場景中，本課題首先綜合考慮編碼快取、協作快取和能源效率三個因素，提出了一種面向異構小區網路的節能協同編碼快取方案。其次，本課題提出了一種層級式的協作快取架構，以降低網路中內容傳輸時延。最後，本課題提出了一種通過軟體定義模式管理通信、快取和計算的綠色異構無線網路架構，從而能進一步最佳化無線網路性能。 以上成果對於分層異構網路的進一步研究和面向視頻流的綠色節能通信都具有重要的理論和套用價值。除分層異構網路以外，雲網路、超密集組網等研究方向都在探討綠色節能通信的思想，因此面向視頻流的綠色節能通信問題的研究也對上述項目具有普適意義。 該項目從2016年1月執行到2018年12月，在國內外重要期刊和學術會議上發表論文累計32 篇，其中SCI 檢索16 篇，EI 檢索11篇（含14篇EI、SCI同時檢索）；出版專著1部；申請11 項國家發明專利，其中已授權1個；協助培養博士生7 名，碩士生5 名，其中協助指導的1名博士生獲北京郵電大學優秀博士學位論文獎，3名博士生獲國家公派聯合培養博士生，2名博士與1名碩士分別獲國家獎學金。