無線感測器網路輔助認知無線電技術的研究

《無線感測器網路輔助認知無線電技術的研究》是依託北京科技大學，由安建偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：無線感測器網路輔助認知無線電技術的研究
• 依託單位：北京科技大學
• 項目負責人：安建偉
• 項目類別：面上項目

項目摘要

伴隨著無線通信業務量的不斷增長，頻譜資源匱乏愈加嚴重。本課題旨在為頻譜資源實現高效利用進行基礎性和有效性的探索，在分析無線感測器網路輔助認知無線電系統分層指標的前提下，設計系統多域環境信息代價函式族；採用動態工作流技術對認知流、業務流和控制流建模；採用Pi演算來對認知模型進行形式化表達；引入了規範化的方法PE和FDT技術引導協定設計；針對系統可靠性和安全性的要求，提出一種Qos跨層最佳化機制，並利用跨層次的流量控制和負載均衡策略來實現網路穩定性要求。採用最最佳化方法、多維馬爾可夫鏈和博弈論等方法對動態頻譜感知與接入技術進行全面研究，進一步開發提供伺機頻譜接入的新技術；從馬爾可夫決策過程和博弈論出發，研究新型傳輸機制。本項研究建立的一整套無線感測器網路輔助認知無線電理論體系將會為頻譜資源高效利用提供新的思路和良好的理論基礎，具有深遠的科學意義與重要的現實意義。

結題摘要

伴隨著無線通信技術的發展和無線通信業務量的不斷增長，頻譜資源匱乏的問題日益嚴峻。為了解決這一難題，認知無線電技術(Cognitive Radio,簡稱CR) 作為一種更智慧型的頻譜共享技術應運而生。無線感測器網路（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）是近年來信息科學領域中一個新興的研究方向。它綜合了感測器技術、嵌入式計算技術、低功耗無線通訊技術和分散式信息處理等多項技術，將數以百計的具有信息採集、數據處理和無線通信等功能的感測器節點組織成一種多跳自組織網路，從而使得感測器節點不再是單個的感知單元，而變為能夠交換信息、協調控制的有機結合體。 將無線感測器網路技術引入認知無線電網路，構成無線感測器網路輔助認知無線電網路（WSN aided CRN），為問題的解決提供了新的方法。WSN aided CRN中無線感測器網路對認知無線電網路起輔助作用。部署無線感測器網路對當前頻譜信息進行檢測，將可用的頻譜信息告訴認知無線電網路。由於感測器節點的位置和數量都依據實際需要計算後確定的，因此可以很好地滿足認知無線電網路對成功檢測授權用戶機率的要求，使得無線感測器網路起到輔助認知無線電網路進行通信的作用。 本課題從WSN aided CRN系統協定棧、動態頻譜感知與分配、動態頻譜接入策略和WSN aided CRN系統傳輸機制等方面出發，對WSN aided CRN系統及其所涉及的關鍵技術及基本原理做了相關的研究，共發表論文27篇，申請發明專利2篇，軟著1篇。 無線感測器網路輔助認知無線電技術的研究將會為頻譜資源高效利用提供新的思路和良好的理論基礎，必定會給整個通信行業帶來新的發展契機，具有深遠的科學意義與重要的現實意義。