《無線感測器網路中基於動態頻譜接入的認知技術研究》是依託北京郵電大學，由曲昭偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線感測器網路中基於動態頻譜接入的認知技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曲昭偉
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無線感測器網路作為一種全新的信息獲取和處理技術，具有十分廣闊的套用前景。在無線感測器網路中引入認知無線電技術，能夠有效解決無線感測器網路頻譜資源受限的問題。本課題通過感測器節點進行分散式頻譜感知，構建頻譜資料庫，並基於頻譜使用信息在無線感測器網路中動態管理頻譜資源。具體研究內容包括頻譜使用信息的維基分散式採集與共享，頻譜使用信息的時間、頻率、空間的聯合預測，基於頻譜使用信息預測的動態頻譜資源分配以及可用頻譜資源動態變化下的網路拓撲控制和路由選擇的自適應。本課題旨在利用無線感測器網路自組織、自維護、部署靈活等特點進行分散式頻譜使用信息採集以解決傳統集中式頻譜感知成本過高、部署不靈活等問題，同時基於頻譜資料庫在無線感測器網路中動態共享頻譜資源並動態調整拓撲和路由以提高頻譜使用效率。本課題符合當前無線電網路與認知無線電技術的發展趨勢，其研究成果有助於推動無線感測器網路在各領域廣泛套用。
結題摘要
本項目的預期目標是利用無線感測器網路自組織、自維護、部署靈活等特點進行分散式頻譜使用信息採集以解決傳統集中式頻譜感知成本過高、部署不靈活等問題，同時基於頻譜資料庫在無線感測器網路中動態共享頻譜資源並動態調整拓撲和路由以提高頻譜使用效率。 為實現上述目標，項目組首先提出頻譜使用信息的分散式採集與共享機制，在此基礎上提出了頻譜使用信息的時間、頻率、空間估計與預測方法，隨後提出基於頻譜使用信息預測的頻譜資源分配策略，最後搭建由多個已開發的感測器網路節點組成測試網路，並與頻譜使用信息採集系統聯合，搭建測試驗證系統。 1. 首先，在基於“維基”方式的頻譜使用信息分散式採集與共享機制方面，項目組設計了頻譜數據採集系統，完成了基於無監督學習的頻譜感知的研究，提出了認知感測器節點基於能量採集的接入技術。 2. 其次，在頻譜使用信息的時間、頻率、空間估計與預測方法方面，項目組提出了移動感測器節點的位置預測方法、基於強化學習的頻譜接入和能量收集策略，建立了基於統一格線的時空自回歸預測模型。 3. 接著，在基於頻譜使用信息預測的頻譜資源分配策略方面，項目組研究了基於中繼協作的頻譜分配策略，完成了認知無線電系統中能量採集、頻譜感知與數據傳輸的最佳化設計，提出了認知無線電網路主次用戶協作模式的頻譜分配策略、干擾抑制下主次用戶非協作模式的頻譜分配策略和認知D2D網路中的資源分配策略。 4. 最後，在測試網路與頻譜使用信息採集系統的聯合方面，項目組建立了基於分散式存儲於計算的頻譜數據分析平台。 綜上所述，項目組圓滿完成了項目任務。
