《基於能量收集的認知無線電系統中感知接入理論研究》是依託北京理工大學，由范戎飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於能量收集的認知無線電系統中感知接入理論研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：范戎飛
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於能量收集的認知無線電是一項頻譜利用率高、能量自我永續的新型無線通信技術，是在頻譜資源日益緊缺、節能減排迫在眉睫形勢下的一種有效解決方案。在基於能量收集的認知無線電系統中，如何設計感知接入策略，確保能量收支平衡、充分利用頻譜機會是核心問題。本項目將對上述核心問題開展研究。通過對次級用戶感知接入過程和能量到達過程進行理論建模，探究頻譜感知接入參數、能量調度參數與系統性能指標間的作用機理，採用凸最佳化、分層最佳化、單調最佳化、半無限最佳化、最優停時、馬爾可夫判決過程等理論工具，分別開展給定能量調度參數條件下頻譜感知接入參數的最佳化和能量調度機制設計，最終完成感知接入策略的整體設計，實現在限制對主用戶的干擾和能量供應中斷事件發生的條件下最大化次級用戶平均速率的研究目標。本課題的研究成果將可以推動“基於能量收集的認知無線電”這一研究領域的發展，為其實際套用提供理論指導和技術支撐。
結題摘要
為提高頻譜利用效率、實現能量自我永續，基於能量收集的認知無線電系統是實現上述願景的有效技術手段。隨著物聯網等套用的興起，這種技術的大規模套用更加值得期待。本研究圍繞基於能量收集的認知無線電系統，著力解決該系統中的關鍵問題：頻譜資源的高效使用，以及收集能量的充分利用。為解決上述問題，研究從多個角度依次展開。在頻譜資源的高效使用方面，考慮多用戶對頻譜租賃和襯墊接入等模式都進行了研究，利用博弈論、凸最佳化、統計學等理論與方法，實現了多主用戶頻譜拍賣的納什均衡、有限干擾信道樣本數據下干擾可控接入。在能量收集系統方面，分別針對單跳信能同傳、兩跳多中繼信能同傳、多跳多中繼信能同傳型網路進行了資源分配的最佳化，利用凸最佳化等方法將其對應的一系列非凸問題轉化為凸問題或者單調規劃問題，獲得全局最優解，還結合能量的隨機遊走過程研究了最優能量調度問題，給出了低複雜度的能量調度策略。
