《綠色中繼增強異構網路架構及能效與資源最佳化技術研究》是依託北京郵電大學，由魏翼飛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：綠色中繼增強異構網路架構及能效與資源最佳化技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：魏翼飛
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著網路規模的擴大、業務量的激增、服務質量要求的提高，通信網路日益暴露出能耗高、效率低、重複建設等諸多問題，本項目基於綠色通信思想提出綠色中繼增強異構網路架構，對異構無線網路的能效與資源最佳化問題進行研究，擬從以下方面展開：（1）為實現網路能耗評估、動態組網與管理，建立網路能耗分析模型，設計綠色節能網路預構建方案和集中式與分散式的基站節能管理機制；（2）針對用戶數和業務量在時間和空間上的動態變化特性以及頻譜資源緊缺的問題，設計節能動態基站協作方案、結合中繼的協作多點傳輸策略和動態協作頻譜管理機制；（3）以提高綠色能源利用率為目標，設計綠色能源預測模型與能源協調管理方案，基於能源及業務量預測提出傳統基站與各類綠色站點之間的負載動態調整策略和綠色節能路由機制。（4）搭建綠色中繼增強的異構網路實驗平台，為所提模型、方案和算法提供驗證。本項目將為綠色節能、智慧型高效未來網路的實現提供新的思路與技術支撐。
結題摘要
本項目引入綠色基站、綠色中繼站的混合能源供電異構網路架構，並針對網路業務量和綠色能源在時間與空間上分布不均並動態變化的特點，研究綠色中繼增強異構網路能效與資源最佳化問題，藉助凸最佳化、博弈論、深度學習、強化學習、區塊鏈等理論，提出了一系列創新的方案和算法，並使用仿真工具或實驗平台對所提理論和算法進行了支持和驗證，在理論上為信息通信網路高效節能運營尋找新的突破口。項目研究的主要成果包括： （1）通過引入混合能源宏基站、綠色微基站、綠色中繼站，結合邊緣計算快取技術，提出了綠色中繼增強異構網路架構；針對網路異構性與能源異構性，利用軟體定義網路與網路功能虛擬化技術，給出了靈活、可伸縮的網路資源管理方案。（2）為保障邊緣用戶的服務質量，設計了多種場景下基站與中繼站動態協作傳輸方案，提高網路整體容量；針對用戶數和業務量在時間和空間上的動態變化特性以及頻譜資源受限問題，設計了不同場景下的動態頻譜分配機制，提高頻譜資源利用率。（3）為了提高網路能量效率，建立了網路能耗分析模型，設計了分散式與集中式結合的網路節能管理機制，使得網路能耗跟隨網路業務量變化；為了降低傳統能源消耗、提高綠色能源利用率，建立了綠色能源預測模型，設計了能源協調管理機制，提出了基於能源及業務量預測的負載動態調整策略和綠色節能路由方案。（4）搭建了綠色中繼增強異構網路仿真環境和實驗平台，模擬實際通信網中的各類基站、環境和用戶行為，驗證了所提模型、方案和相關算法的有效性和可用性，為算法落地提供參考。依託本項目，共發表學術論文36篇（其中SCI檢索19篇，EI檢索17篇），申請發明專7項（已授權4項），出版專著1部，培養研究生34人，超額完成任務書要求。本項目的學術研究成果對下一代網路通信技術的能耗最佳化、資源最佳化以及網路節點部署等方面具有重要的科學意義和參考價值；本項目的技術報告為移動通信網路的能量和資源浪費問題尋找了新的解決方案，具有很好的套用價值；本項目的研究報告和論文專利等科研成果，形成了本領域的自主智慧財產權；依託本項目培養的多名創新型技術人才已經進入網路運營商或設備商，從事本課題相關的技術工作，發揮了一定的社會效益。
