動態頻譜管理的實時協調模型研究

《動態頻譜管理的實時協調模型研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由趙杭生擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：動態頻譜管理的實時協調模型研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙杭生
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

現有的靜態頻譜管理是造成頻譜資源緊缺的主要原因之一，成為制約無線電技術發展的瓶頸，需要探索新的動態頻譜管理技術；認知無線電以伺機接入的方式共享頻譜，給動態頻譜管理提供了一種實現模式。針對頻譜管理的這種發展趨勢，本項目研究認知無線電技術推廣套用後的頻譜管理框架、頻譜管理特徵、頻譜管理過程等，提出動態頻譜管理的實時協調模型；在深入剖析XML和OWL語言結構和語義的基礎上，提出頻譜管理政策描述語言的基本元素；以認知無線電節點為對象，研究並提出頻譜接入的政策推理方法等。重點解決動態頻譜管理信息與頻譜協調信息能夠向無線電設備傳遞，被諸如認知無線電節點等智慧型終端讀懂、理解和自動執行的科學問題，使認知無線電等智慧型終端能夠在頻譜管理政策約束下，根據所處的位置環境、頻譜環境和業務需求，動態地選擇最佳頻譜接入策略。項目研究成果為探索適應認知無線電技術發展的頻譜管理政策、方法和手段提供理論基礎和技術積累。

結題摘要

動態頻譜管理為提高頻譜利用率和解決頻譜稀缺問題提供了一種有效途徑。本項目對動態頻譜管理實時協調模型及其關鍵技術展開了深入的研究。提出了一種包含頻譜管理服務信息資料庫、認知無線電網路自主頻譜管理和認知無線電節點三層的頻譜管理實時協調模型，一種具有自主頻譜管理能力的節點架構及基於生存系統模型的頻譜管理自治系統，一種基於XML語言和OWL語言的頻譜政策描述語言框架；為提高認知決策引擎和政策推理引擎的整體效率，提出了基於頻譜可用性態勢圖的政策推理方法；分別針對協作頻譜接入場景和伺機頻譜接入場景，提出了相應的動態頻譜分配算法，使網路有效吞吐量提高38%以上，用戶QoS保證率提高20%左右；基於提出的動態頻譜管理框架,設計了半實物仿真平台，對頻譜政策數位化、頻譜地圖分發以及動態頻譜分配算法進行了仿真驗證；項目同時還針對分散式頻譜管理問題，提出了基於簇的動態頻譜管理框架及其拓撲管理算法和路由、信道聯合最佳化算法。基於上述成果,培養博士生2名，碩士生3名，發表學術論文25篇，其中SCI檢索2篇，SCI源期刊1篇，EI檢索9篇，申請發明專利2項，達到了預期研究目標，為建立和實現動態頻譜管理系統提供了基礎理論準備。