異構無線網路中的認知與協同理論及關鍵技術

《異構無線網路中的認知與協同理論及關鍵技術》是依託北京郵電大學，由王文博擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：異構無線網路中的認知與協同理論及關鍵技術
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：王文博
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

當前無線蜂窩行動網路和無線數字家庭網路系統堡奔海危所構成的異構無線網路在發展中受到網路異構性的嚴重製約，導致網路傳輸容量和系統端到端性能難以得到根本提高。本課題針對異構無線網路發展中的根本問題，探索提出異構網路多域資源認知與協同一體化理論及體系架構，將認知與協同理論引入異構無線網路，以解決異構環境的認知性問題和多域資源的協同性問題；在此基礎上開展異構無線網路系統行為分析與建模，進而研究面向網路一致化服務的認知與協同傳輸理論；同時基於多域資源認知和異構網路行為特徵開展資源協同管理和控制機制的研究，最後形成面向異構無線網路的認知與協同演示驗證平台，探索實厚祖戶現異構無線網路系統端到端目標和網路容量極限的途徑，實現相關核心技術創新，力爭接近或超過國際先進水平，滿足未來高速高質量信息服務對寬頻通信的需求。

結題摘要

本課題針對異構無線網路認知與協同技術展開研究。主要研究成果包括： 1) 提出了異構認知協同中繼網路的基本分析模型，針對頻譜共享下的認知協同網路，理論推導得出了在不同衰落信道下，採用不同中繼選擇方案的系統中斷機率和遍歷容量，狼旋並頸閥員且得到了系統分集度表達式，提出了適用於異構無線認知協同網路中斷性能分析框架及算法。研究表明：採用最佳中繼選擇方案的系統性能優於採用第N佳中繼選擇方案性能，且傳輸鏈路的信道衰落對系統中斷性能以及遍歷容量的影響要大於干擾鏈路對它們產生的影響； 2) 在認知協同無線傳輸理論方面，針對採用多天線傳輸的認知中繼網路，推導了認知系統的中斷機率，研究了認知系統在高信噪比下的分雅煉頌駝集性能，分析了天線數目等參數對認知系統中斷性能的影響；理論分析了在採用機會中繼選擇策略下認知雙向中繼系統的中斷機率和分集度的精確閉式表達式,探討了網路中關鍵節點位置改變對認知系統中斷性能的影響; 3）研究境道禁了在無干擾協調、機會接入式以及空間距離隔離式認知干擾協調下異構網路的覆蓋性能和能效性能。推導了不同認知干擾朵組設協調策略下異構網路系統覆蓋性能的精確表達式，建立起覆蓋性能、發射功率等系統參數的量化關係。結果表明：在相同情形下，機會接入式認知干擾協調時分層網路的覆蓋和能效性能優於空間距離隔離式認知干擾協調性能，但當空間隔離距離達到一定值後，兩種認知干擾協調方式下的能效和覆蓋性能非常接近； 4）在蜂窩與終端直通認知協同混合網路方面，提出了蜂窩與終端直通認知協同混合網路體系架構，並給出了基於直通終端認知和蜂窩網路信息輔助的干擾控制機制，實現了在蜂窩網路下基於認知協同的高效無線終端自組織通信，並搭建了蜂窩與終端直通認知協同混合網路實驗驗證系統。 本項目實施過程中，在異構網路認知與協同方面發表論文96篇，其中發表SCI檢索論文28篇（IEEE權威期刊18篇），EI檢索62篇。申請國家發明專利12項，已授權2項。培養博士研究生2名，碩士研究生9名。研究成果”異構無線網路的協同通信技術”獲2013年教育部技術發明一等獎，獲國際學術會議最佳論文獎2次。核心人員1人入選國家自然科學優秀青年基金、1人入選北京市科技新星計畫，兩名成員晉升教授職稱。通過積極參與相關領域主流國際會議、邀請國外專家訪問等方式，與國外同行進行了深入的學術交流與合作。