動態頻譜環境下認知無線網路信息分發機制研究

《動態頻譜環境下認知無線網路信息分發機制研究》是依託山東師範大學，由陸佃傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：動態頻譜環境下認知無線網路信息分發機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陸佃傑
• 依託單位：山東師範大學

項目摘要

隨著無線業務的爆炸性增長，其對頻譜資源的需求也越來越大。認知無線網路可以提高頻譜利用率，是在頻譜資源緊缺的環境下滿足頻譜需求的有效途徑。然而，由於認知無線網路中的頻譜具有變化性、多樣性和差異性，傳統信息分發算法在該場景中面臨著可靠性下降、冗餘增加、時延變長等新問題。.本項目擬針對以上問題，將環境建模、算法最佳化與理論分析相結合，自底向上研究和建立動態頻譜環境下的認知無線網路信息分發機制。其目標是增強信息分發的可靠性、降低傳輸冗餘、減少時延，以有效提高網路性能。具體內容包括：1、結合頻譜的動態特徵對頻譜環境進行精確建模；2、結合動態頻譜接入策略與線性網路編碼設計高可靠的信息分發算法; 3、在集合覆蓋和衝突圖等理論模型的基礎上，結合層次化虛擬主幹分發和衝突避免技術，研究動態頻譜環境下信息分發冗餘和時延最佳化策略；4、研究可靠性、冗餘和時延三者之間的量化關係，探索信息分發性能最佳化和容量的理論最優值。

結題摘要

認知無線網路可以提高頻譜利用率，是在頻譜資源緊缺的環境下滿足頻譜需求的有效途徑。然而，由於認知無線網路中的頻譜具有變化性、多樣性和差異性等動態特徵，傳統分發算法在該場景中面臨著覆蓋範圍減小、可靠性下降、存在安全隱患等新問題，無法為認知無線網路提供有效的QoS保障。本項目將環境建模、算法最佳化與理論分析相結合，自底向上研究和建立動態頻譜環境下的認知無線網路信息分發機制。其目標是增強信息分發的可靠性、降低傳輸冗餘、減少時延，以有效提高網路性能。 本項目主要工作內容包含兩個大方面，八個小部分，具體如下： （一）首先，本項目在考慮動態頻譜特徵的基礎上對認知無線網路的內容分發算法進行了六個部分的研究，主要包括：（1）研究動態頻譜環境下的大規模認知無線電網路的時延分析。（2）通過增加帶有優先權的流約束建立了基於優先權的雲內容分發網路（Cloud Content Delivery Network, CCDN）。 （3）通過設計會話管理機制建立了面向移動網際網路的基於會話的雲視頻分發網路機制(Session-based Cloud Video Delivery Network， SC-VDN)。（4）提出了一種具有D2D通信的軟體定義實時視頻傳輸網路（Software-defined Video Delivery Network，S-VDN）框架。（5）研究了基於內容感知和團購策略的雲視頻內容分發機制。（6）研究了基於多播分發樹的雲內容分發網路能耗最佳化機制。 （二）其次，本項目針對移動Ad Hoc社交網路 (Mobile Ad Hoc Social Networks，MASNs)的安全可靠性進行研究，主要包括：（1）搭建了MASNs安全連通性分析平台並利用連續滲流理論證明了MASNs的安全圖滲流現象的存在性。（2）引入用戶信任關係和動態頻譜特徵，研究基於信任D2D通信的異構蜂窩網內容分發範圍最大化問題。