《泛在無線網路的環境認知理論與調控機理研究》是依託北京科技大學，由劉健擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：泛在無線網路的環境認知理論與調控機理研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：劉健
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著無線通信網路技術的套用日趨異構化和泛在化，如何增強泛在無線網路環境下無線網路之間的協同工作能力，為用戶提供最優的泛在通信服務，已成為下一代無線通信網路迫切需要解決的核心問題之一，而環境認知理論、決策機理和重配置機製成為目前國內外該領域中的重要理論和技術。本項目將從泛在無線網路環境特徵感知入手，探索無線資源及環境感知理論與關鍵技術，重點研究面向泛在無線網路環境的可信寬頻頻譜感知技術、多制式混合信號的環境識別理論與方法、帶負反饋控制的重配置機制和基於跨層最佳化的管理控制機理。通過本項目的研究，力爭在泛在無線網路架構下的環境認知和智慧型決策的理論和方法方面取得突破，為泛在無線網路要素之間的協同工作提供理論基礎、技術支撐和解決方案。
結題摘要
本自然基金項目經過4年的努力，嚴格按照《項目計畫書》超額完成了全部研究計畫，具體研究成果概述如下： 1、研究了基於證據理論可信度表達的合作頻譜感知技術和節點選擇算法，提出了一種基於雙門限能量檢測和證據理論的異步可信融合算法，該算法以較小的性能損失為代價，降低融合中心的時延和負擔。 2、研究了主用戶存在下，次級用戶的通信協定，提出了一種聯合考慮中繼選擇、功率控制和波束形成技術的協作通信機制，該方法在保證主用戶通信質量的情況下，降低次級用戶數據傳輸的中斷機率，保證了次級傳輸的連續性和可靠性。 3、提出了基於認知協作中繼、干擾消除、功率控制和傳輸時間分配最佳化的可靠次級傳輸機制，解決了由於次級用戶移動引起服務中斷的問題。該機制在保證給定的主用戶通信質量條件下，可以為次級目標用戶提供持續的數據服務，從而提高融合中心數據來源的可靠性。 4、提出基於最佳匯報節點選擇、功率控制和感知時間分配最佳化的可靠協作頻譜感知機制。該機制不用專門的匯報信道，從而節約了信道資源，同時降低了實現複雜度。 5、提出聯合考慮選擇匯報，序貫檢測，感知時間分配最佳化和協作用戶數量最佳化的協作頻譜感知機制，來減少協作感知的判決匯報數據量、感知延遲及感知能量的開銷。 6、為了解決主用戶的數據傳輸對次級用戶的數據傳輸造成較大幹擾的難題，提出通過聯合考慮線性編碼，功率控制和干擾消除技術來在保證主用戶的傳輸質量的情況下，提高次級用戶的傳輸性能，從而提高融合中心數據來源的可靠性。 7、提出了一種基於認知無線電技術的網路協作傳輸機制，用於實現綠色認知協作傳輸。通過功率控制和最優數據分流，該機制不僅可以同時滿足主用戶和次級用戶數據傳輸的服務質量，而且能夠降低次級傳輸的功耗。 8、提出了一種基於壓縮感知的信號分離方法。分三個步驟：1、認知用戶採用壓縮感知技術從寬頻頻譜中恢復各信號；2、融合中心通過小波邊緣檢測的方法確定頻譜邊緣，並按照邊緣特性將頻譜分成若干頻段；3、融合中心根據具體特徵對每個子頻段進行信號分離。 本項目共發表高水平學術論文25篇（SCI檢索12篇，EI檢索13篇），申請國家發明專利17項（授權11項）。有2篇文章發表在IEEE Trans. on VT上，1篇文章發表在IEEE Comm. Lett.上。培養博士研究生3人（畢業2人），碩士研究生32人（畢業22人），項目負責人晉升副教授職稱。
