《移動融合網中隨機拓撲縮放律研究》是依託華中科技大學，由韓濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：移動融合網中隨機拓撲縮放律研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韓濤
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
移動融合網由具有不同特性的多層無線異構網路緊密融合而成，由於其各層特性的多樣性以及融合方式的複雜性，如何對其進行高效建模分析是一個難點。解決此問題的途徑之一是通過變換和映射的方式對各層無線異構網統一建模，通過統一模型消除層間多樣性差別，又將跨層路由簡化為融合網拓撲路由的選擇。本項目基於隨機拓撲縮放律對移動融合網統一建模，針對關鍵異構特徵參數提出聯合量化隨機拓撲縮放方法，構建針對不同參數的縮放律函式模型。進而採用局部維度連通受限策略，利用移動融合網的跨層空時頻多維度路由迂迴特性，基於Slivnayk原理建立其局部維度連通受限情形下的干擾和能效模型，在給定發射功率條件下利用Ford-Fulkerson機制實現網路流最大化，提高整體網路的能效和容量。本項目的核心創新是基於隨機拓撲縮放律的移動融合網建模以及基於空時頻局部維度受限連通策略的網路能效最佳化理論與方法。
結題摘要
5G通信系統中由多層異構網路構成。因此，5G通信系統可以被認為是一種移動融合網。移動融合網由具有不同特性的多層無線異構網路緊密融合而成，由於其各層特性的多樣性以及融合方式的複雜性，如何對其進行高效建模分析是一個難點。解決此問題的途徑之一是通過變換和映射的方式對各層無線異構網統一建模，通過統一模型消除層間多樣性差別。 本項目先後對毫米波蜂窩網路歸一化模型、基於SDN異構蜂窩網路模型以及無線分形網路模型進行了研究。項目基於隨機拓撲縮放律對移動融合網統一建模，針對關鍵異構特徵參數提出聯合量化隨機拓撲縮放方法，構建針對不同參數的縮放律函式模型。進而採用局部維度連通受限策略，利用移動融合網的跨層空時頻多維度路由迂迴特性，建立其局部維度連通受限情形下的干擾和能效模型。在移動融合統一網路模型上，項目進行了5G協作通信系統的最佳化設計，基於前期對混合協作方案的研究，提出了一種基於機會中繼的混合協作方案設計，其能夠有效提升系統能效。同時在多用戶多中繼場景下，提出了一種低複雜度次最佳的用戶中繼最佳化分配算法，可最大化系統可達速率，提高系統的中斷機率，特別是最差用戶的中斷機率。項目通過對異構網路環境下無線個域網干擾消除技術的研究，提出了一種基於遺傳算法的導頻干擾消除方法。針對使用大規模MIMO天線和毫米波技術的5G無線通信系統，項目提出一種能量有效混合預編碼算法，並設計了一種具有最少RF鏈的混合預編碼。與傳統迫零預編碼算法相比，所提出的EEHP和EEHP-MRFC算法的最大能效分別提高了220％和171％。 本項目在移動融合網的建模、能量效率最佳化、干擾消除等方面取得了豐碩的成果。為國家5G移動通信的發展與部署提供了一定的指導意義。
