《跨洋民用航空寬頻移動通信組網及關鍵技術研究》是依託重慶大學，由曾孝平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：跨洋民用航空寬頻移動通信組網及關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 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
天基網通信成本高、時延大、容量受限，地基網不支撐跨洋飛行，航空Mesh網可望成為航空移動通信網路的重要補充。本項目空中通信採用航空Mesh網，儘量使用地面基站，只有地基不能接通時才使用衛星，探索飛機運動及機群密度對航空Mesh網的生成及穩定性影響的變化規律；揭示地基基站跨度與Mesh多跳長鏈及衛星鏈路的內在聯繫；建立航空寬頻移動通信網動態路由規劃理論與方法。包括：在地基基站設定數量、位置受限，空基網路的節點及鏈路隨機變化環境下，尋求天基傳輸數據量最小同時能保證服務需求、網路運行成本最低的組網方法；將航空Mesh網任意兩節點之間相對位置及其變化轉換到通信鏈路質量上，實現通信網模型降維數學描述及其高效的計算方法；航空Mesh網拓撲變化與鏈路性能的關係，地基基站跨度對空基網多跳長鏈及衛星支撐需求關係；機群密度及運動對網路穩定性影響、網路路由算法及QoS保證，為航空通信網的構建奠定理論和技術基礎。
結題摘要
根據項目計畫書要求，圍繞跨洋民用航空自組網的生成、高效組網、大跨度通信和路由算法及QoS保證等問題，研究了機群密度及飛機航線對航空自組網的生成，航空通信場景下的信道自相關特性，提出了跨洋航空通信場景下的資源分配算法、MAC協定、路由協定、業務QoS保障策略等。主要工作及成果：（1）基於網路連通性理論，提出了一種網路連通性計算方法，得出了航空通信場景下節點隨機分布和沿航線運動的連通性分析模型；（2）基於正弦求和統計建模思想，推導了三維移動散射信道時間自相關函式，建立了航空移動通信信道模型；（3）研究了序列在系統同步、多址干擾和多徑干擾的抑制，提高鏈路可靠性問題，提出了最佳化自相關序列、完美序列與陣列、ZCZ序列和互補序列等設計方法；（4）基於博弈論思想，研究並給出了無線頻譜/時隙資源、功率分配的分散式分配策略，提高了網路頻譜利用率；（5）針對針對民航自組網中高節點密度區域因節點間干擾大和空間頻譜資源競爭導致網路性能下降問題，提出了節點最佳鄰居配置分散式動態拓撲最佳化算法以提高高節點密度區域節點的通信頻寬；（6）提出了高效的自組網鄰居發現算法和支持大傳播時延、靈活高效的航空自組網定向MAC協定；（7）提出了一套基於綜合優質地基路由接入思想的多參數多路由最佳化路由維護策略；（8）設計了適合跨洋民用航空通信網路的異構網路TCP擁塞控制算法以提高TCP傳輸性能，保障業務QoS。 仿真結果驗證了模型和方法的正確性，發表論文29篇，其中SCI 16篇，提交國家技術發明專利6項，培養博士和碩士研究生19名，圓滿完成了申請書中的研究內容，在論文、專利和人才培養等方面全面超額完成了預期成果數。成果推進了跨洋民用航空自組網的科學理論發展。
