《基於認知與協作的綠色無線接入網路關鍵技術研究》是依託北京郵電大學，由魏翼飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於認知與協作的綠色無線接入網路關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏翼飛
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結合認知技術的自感知、自配置、自學習等智慧型特點，以及協作通信能實現虛擬MIMO、獲得空間分集、提高傳輸可靠性和系統容量的技術優勢，針對目前無線接入網路靜態規劃和部署、網路資源浪費的問題，本課題提出基於認知與協作的綠色無線接入網路，並研究以下關鍵技術：（1）基於環境感知與基站協作的動態小區管理技術，通過隨機控制理論中統計最最佳化算法實現對小區布局的自適應控制，使得網路工作在最優狀態；（2）面向綠色接入的協作中繼技術，包括能量感知的中繼選擇算法和能量高效的動態中繼策略，從而降低網路的能量消耗；（3）面向綠色接入的認知無線電技術，包括以低功耗為目標的頻譜感知方案、頻譜選擇算法以及認知接入策略，通過無線傳輸參數的智慧型化配置，解決無線接入網路資源浪費的問題。本課題轉變了傳統通信網路以提高性能為設計目標的思路，而是以提高能量效率為無線接入網路的設計目標，致力於創新性的理論探索並預期具有潛在套用價值。
結題摘要
針對綠色節能無線接入網路涉及的關鍵問題，本課題提出了一系列創新方案和算法，並進行了理論分析和仿真驗證，達到了預期目標。研究內容主要包括：（1）針對目前行動網路靜態部署和網路資源浪費的問題，首先提出了基於馬爾可夫鏈的數據包級業務量跟蹤模型，基於業務量模型提出了面向綠色節能的動態小區管理方案，針對基站休眠帶來的網路覆蓋問題，提出了基於動態協作的鄰居基站協同覆蓋策略，使得網路能在保證網路覆蓋的前提下提高資源利用率、降低能量消耗；（2）為了提高能源利用率和網路性能，本課題創新性地將協作中繼技術套用於綠色通信領域，在以往的協作中繼技術研究的基礎上，提出協作中繼網路中高效的協作方案、節能動態中繼選擇策略、一種改進的博弈論模型中繼選擇算法以及一種無線多跳中繼網路中節能路由及功率分配方法，從而在保證高可靠性、高網路性能的前提下，提高能量利用率、減少電磁輻射；（3）針對頻譜資源緊缺的問題，同時考慮網路能耗的限制，本課題在以往認知無線電研究的基礎上，引進提高能量利用率的綠色通信概念，從頻譜感知、頻譜分析、頻譜決策、接入控制等幾個認知的關鍵技術點入手，在感知算法和策略方面提出降低能耗的具體方案，包括基於置信度的協作感知節點選擇算法、一種將粗感知與細感知並存的感知機制、面向節能的QoS保障的動態接入方案、基於非理想信道檢測的認知無線電網路中能量感知頻譜接入、基於雙邊拍賣的頻譜交易機制、基於增強型學習的雙邊拍賣動態頻譜接入算法以及基於後備信道與即時感知的頻譜切換模型。從而最佳化認知能力，達到利用認知技術實現提高頻譜利用率的同時減少網路能耗開銷的目的。 本課題按計畫順利完成了各技術點的研究目標，基於相關研究成果，發表學術論文21篇（其中SCI已檢索6篇、EI已檢索8篇、EI待檢索6篇、核心期刊1篇），申請發明專利9項（其中已授權2項），參與撰寫和制定歐洲ETSI標準1項，出版專著1本，培養博士和碩士研究生27人，超額完成了預期目標。
