《基於無線供能的可持續認知通信系統研究》是依託深圳大學，由車越嶺擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於無線供能的可持續認知通信系統研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：車越嶺
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無線供能認知通信技術允許認知用戶從主用戶或者其它認知用戶傳送的射頻信號中獲取能量維持通信，有望實現同時提高頻譜利用率和能量使用效率的雙重目標，是目前國內外研究的一項熱門新興技術。通過克服認知用戶的感知錯誤，認知用戶之間以及認知用戶與主用戶之間的干擾避免與供能，以及實際系統中的認知設備和無線能量採集設備的物理限制等挑戰，並結合未來大規模無線通信系統中超密度、多樣化網路形態等特徵，本項目主要針對以下三個方面展開研究：1）聯合穩健頻譜感知的跨層信道與能量聯合資源管理方案，2）基於干擾調節和無線供能的認知用戶頻譜共享方案，3）大規模無線供能認知通信網路的建模和性能分析。本項目旨在構建完善的無線供能認知通信研究的系統級研究方案與理論研究體系，為下一代高效無線通信系統的實現提供理論與技術支撐，同時取得一批高質量的研究成果。
結題摘要
在下一代無線通信網路中，面對無線設備的爆炸式增長，稀缺的通信頻譜與有限的無線設備能量都面臨著巨大壓力。本項目成功結合無線充電技術與無線通信技術，提出了新型的無線供能認知通信系統，並探討了系統資源最優分配方案與系統部署。具體地說，我們的研究工作包括以下四個方面:1) 利用無人機空中傳輸平台可控的移動性，我們提出了無人機輔助的無線信息-能量動態傳輸策略，並將此機制套用在多用戶的大規模網路環境下。不用於現有工作，我們提出的方案只依賴於符合因果關係的無人機狀態信息，且能快速適應多變的無線移動環境。2） 我們開展了基於多天線的無線供能頻譜共享方案，通過最佳化設計二級用戶的波束成形方案，我們巧妙控制了二級用戶對主用戶的干擾，並使二級用戶可以在額外吸收主用戶忙狀態下能量的同時，通過自適應選擇二級用戶的傳輸模式最大化二級用戶的吞吐量。3）在無線攜能通信網路中，通過研究用戶上行信息傳輸時的伺機能量獲取機制，我們提出了聯合上下行的無線資源最佳化管理方案，分別探討了系統上下行總吞吐量最大化問題以及公平傳輸問題。結果顯示我們提出的方案在智慧型家居等用戶之間距離較短的環境中，能夠大大提高系統性能。4）從無線供能的多樣性角度出發，我們首次提出了無人機輔助的基於雷射能量傳輸的無線能量與射頻信息的分信道同傳機制，通過對雷射供能信道與射頻通信信道的研究，我們聯合最佳化了無人機的飛行軌跡與無線資源管理問題。由上，利用無線供能技術，我們的研究對基站端和用戶段的可持續性高效操作均進行了最佳化研究，提出了一整套完整的無線供能認知通信系統的設計方案與理論框架。本項目的研究成果能夠提供更加智慧型與高效的無線連線，我們預見這些成果將在未來智慧城市的建設中發揮重大作用。
