《臨近空間動態網路的傳輸容量及最佳化方法》是依託重慶大學，由曾孝平擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：臨近空間動態網路的傳輸容量及最佳化方法
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：曾孝平
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
臨近空間網路的節點和鏈路動態變化且稀疏分布，多點到多點的信息傳輸容量隨網路拓撲變化而變化，其大時空跨度下高動態時變網路的傳輸容量及最佳化已成為亟待解決的突出難題。本項目研究臨近空間網路高動態拓撲與交疊覆蓋場景下的傳輸容量與最佳化方法。主要包括：研究臨近空間網路節點運動模式、分布密度、通信距離與鏈路質量的關係，建立用鏈路持續時間描述時變網路的多信源多信宿容量模型；研究臨近空間立體空域非穩態非均勻三維散射信道的統計特性，建立超大半徑交疊覆蓋場景的干擾域容量模型；研究兩種場景下網路容量的動態路由機制和最優資源分配策策略，為未來構建空間高速網路奠定理論和技術基礎。項目對推進我國空天地信息一體化網路的建設具有重要意義。
結題摘要
本項目面向偶然緊急事件的應急通信場景，圍繞升空平台快速部署、動態組網、大容量傳輸等關鍵問題，研究了升空平台空地動態散射信道特性，對地隨需交疊覆蓋，穩態路由設計，網路擁塞控制，山地低仰角信道測量方法等關鍵技術。主要工作及成果：1、分析了低仰角空地信道的時間自相關函式和都卜勒功率譜及其對空地寬頻系統設計的影響，並進一步提出一個3D MIMO多重動態散射空地信道模型，推導出了空時自相關函式的通用表達式；2、分析了高空平台的覆蓋模式與其部署方式的關係、超大半徑交疊覆蓋場景的干擾域建模與相應的負載均衡資源分配策略，建立了高空平台基站站址和數量最佳化模型，解決了覆蓋範圍交疊場景下的基站規劃問題；3、引入了衡量鏈路穩定性指標的三維鏈路持續時間改進了現有自組網的路由設計，通過選擇穩定傳輸路徑（鏈路持續時間長的路徑），建立穩態路由，提升了應急通信網路的可靠性；4、分析了動態高空平台的網路擁塞問題，提出了MTD丟包算法，通過計算節點的預計到達機率，並結合節點的跳數及剩餘生存時間加權，最後根據權值大小進行報文的丟棄，保證了高空平台網路的可靠通信；5、在典型山地場景-重慶歌樂山山區，針對不同距離、不同仰角、不同遮擋等通信條件，進行了多次大範圍的測量，獲得了大量有價值的實測數據，並分析提取了路徑損耗、陰影衰落等信道衰落特性。 仿真結果驗證了模型和方法的正確性，並發表SCI/EI論文20篇，其中SCI 12篇，申請發明專利6項。培養青年科技骨幹5名，博士後2名，博士和碩士研究生16名。圓滿完成了申請書中的研究內容，在專利和人才培養等方面全面超額完成了預期成果數。成果推進了臨近空間組網和傳輸的科學理論發展。
