《移動無線網路的認知與協同理論及關鍵技術研究》是依託東莞理工學院，由袁華強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：移動無線網路的認知與協同理論及關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：袁華強
- 依託單位：東莞理工學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題對認知無線網路線上決策與博弈協同問題展開研究。首先研究線上認知與決策過程的分散式最佳化方法，運用最優控制理論，多臂賭博機模型解決線上信息在處理和收集方面的困難，提出複雜度適當的實時信道感知/探測/接入策略。在此基礎上，研究在機會頻譜接入條件下，網路的極限容量問題，為系統設計提供具有理論指導意義的結論；運用媒體接入，鏈路調度和路由聯合最佳化算法，解決機會協同最佳化複雜度高，性能不穩定的問題；為了增強認知信息的準確性和有效性，針對分散式環境下非主動合作行為的問題，我們利用博弈論的方法分析分散式環境下的節點的自私行為，建立全新的協作模型，根據協作均衡點的分析，進一步探討非理想信道條件下的環境認知與協同機理，解決不可靠網路環境下的協同最佳化問題。最終的目標是結合我國的頻譜使用特點，充分發揮認知協同理論的先進性，為提高我國頻譜資源利用水平，實現節能高效的通信運營模式提供有力的技術支撐。
結題摘要
隨著無線通信不斷向著寬頻化、普適化和智慧型化方向發展，各種新興通信技術對頻譜開發和利用達到了前所未有的程度。然而通信手段的不斷演進，導致可用的頻譜資源越來越少，進而引發了頻譜資源短缺問題。目前基於固定分配專用頻譜的通信業務模式，極易出現頻譜資源分配不均，甚至浪費的情形。同時，隨著時間、地理位置和頻率變化，頻譜的利用率體現出顯著的差異。 本課題在此背景下，應對認知無線網路所面臨的現實挑戰，對其中的線上決策與博弈協同問題展開研究。具體研究內容包括：（1）對無線認知網路線上決策問題展開研究，利用實時認知信息最佳化動態頻譜接入策略，解決無線網路中最佳化方法依賴全局信息和離線信息而導致的網路開銷大，動態環境適應能力不強的問題。（2）針對頻譜感知的聯合最佳化問題展開研究，運用媒體接入，鏈路調度和路由策略的聯合最佳化算法，解決傳統機會協同最佳化複雜度高，性能不穩定的問題。（3）針對分散式環境下非主動合作行為的問題，通過博弈理論分析分散式環境下的節點的“自私”行為特徵，建立基於激勵機制的全新協作模型。（4）研究非理想信道條件下的環境認知與協同機制，解決目前理論研究局限於理想信道條件和全局信息的問題。（5）研究在機會頻譜接入條件下，網路的極限容量問題。 具有代表性的研究成果包括：（1）研究線上認知與決策過程的分散式最佳化方法，運用最優控制理論、多臂賭博機模型解決線上信息在處理和收集方面的困難，提出了複雜度適當的實時信道感知/探測/接入策略。（2）對機會頻譜接入條件下網路極限容量問題的研究，為系統設計提供了具有理論指導意義的結論。（3）提出了媒體接入，鏈路調度和路由聯合最佳化算法，解決了機會協同最佳化複雜度高，性能不穩定的問題。（4）為了增強認知信息的準確性和有效性，針對分散式環境下非主動合作行為的問題，利用博弈論的方法分析分散式環境下的節點的“自私”行為，建立了全新的協作模型，根據協作均衡點的分析，進一步探討了非理想信道條件下的環境認知與協同機理，解決了不可靠網路環境下的協同最佳化問題。 綜上，本課題從理論和實踐兩方面對認知無線網路的認知與協同技術進行了研究，對現存的問題提出了全新的解決方案，通過推動基礎研究水平，可為提高廣東省內頻譜資源利用能力，實現節能高效的通信運營模式提供強大的技術支撐。
