基於導頻提取技術的下一代無線網路性能最佳化研究

《基於導頻提取技術的下一代無線網路性能最佳化研究》是依託深圳大學，由王璐擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於導頻提取技術的下一代無線網路性能最佳化研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王璐
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

無線傳輸技術在近些年實現了跨越式發展，成為了信息化的主要方向。相比於蜂窩行動網路，無線區域網路以其低成本、高速率、快速部署等優勢，成為引領智慧型家居、工業物聯網和車聯網等信息產業發展的關鍵技術。然而，隨著無線用戶數量的急劇增加，無線服務對傳輸速率要求的大幅提高，現有的無線區域網路發展遭遇瓶頸。其根本因素在於協定控制信息的傳輸代價過高，極大制約了信道利用率。.為了解決以上問題，本項目將研究一種新的導頻提取技術，通過數據中的已知信息提取可用的導頻信號，並將其轉化為控制信息的傳遞媒介，從而降低控制信息的傳輸代價，提高信道利用率和網路性能。我們首先研究導頻提取技術的基礎理論和實現，在此基礎上研究基於提取的可用導頻的多種網路最佳化機制，包括糾錯編碼機制和速率自適應機制。最後基於以上最佳化機制，我們將搭建基於導頻提取技術的原型系統和測試平台，並在該平台上進行算法評估和系統驗證。

結題摘要

隨著無線區域網路技術的飛速發展，無線用戶的數量呈爆炸式增長，使得現有的無線區域網路技術面臨著極大挑戰。目前全球學術界和工業界都在深入研究如何提高無線網路的傳輸性能。本項目從無線網路的物理層信息入手，著重研究了基於物理層的導頻提取技術，並基於提取的導頻對上層協定進行最佳化，從根本上解決制約無線網路性能的難題，即降低控制信息的傳輸代價，從而提高無線網路的信道利用率，增強網路的整體性能。經過三年的工作，本項目研究主要完成：(1) 物理層導頻提取和分析技術，成功發掘了物理層的可用控制信息，提高了數據傳輸效率；(2) 基於導頻的糾錯編碼最佳化機制，成功解決了無線區域網路編碼效率低、編碼準確性低的難題；(3) 基於導頻的速率自適應最佳化機制，實現了信道質量與傳輸效率的強耦合； (4) 基於導頻的QoS感知MAC最佳化機制，利用極低的代價解決了無線區域網路多用戶資源分配不均的難題。這些研究成果極大的降低了控制信息的傳輸代價，最佳化了無線網路傳輸的多種傳輸協定。本項目的研究成果也獲得了國內外同行的認可，在項目期間發表（含錄用）學術論文20篇，其中中科院JCR一區TOP期刊IEEE WCM (影響因子9.202) 1篇、IEEE IOT Journal(影響因子5.863) 1篇，中科院JCR 二區TOP期刊IEEE Network(影響因子7.230) 1篇、IEEE TWC(影響因子4.951) 1篇等， CCF推薦B類會議IEEE SECON 1篇、IEEE ICNP 1篇，CCF推薦C類會議IEEE ICC、IEEE Globecom 4篇等；授權中國發明專利6項、美國專利1項；獲廣東省科學技術獎（科技進步）一等獎1項、（技術發明）二等獎1項，CCF推薦B類會議IEEE SECON唯一最佳論文獎1項，國際會議MSN最佳學生論文獎1項。 總之，本項目的開展，從根本上提高無線網路的傳輸效率以及協定性能，實現高速、低耗、穩定的無線傳輸，為國家今後真正實現完全承載移動網際網路的大規模套用和發展提供可靠的平台，為中國建設智慧型城市，實現全面感知、泛在互聯、普適計算與融合套用提供強有力的支持，解決民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動等各種需求，建立真正的智慧型城市。