高速移動條件下無線寬頻網路資源管理的研究

《高速移動條件下無線寬頻網路資源管理的研究》是依託北京交通大學，由霍炎擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高速移動條件下無線寬頻網路資源管理的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：霍炎
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

針對高速行動網路環境，諸如接入允許與控制、頻寬分配等無線資源管理關鍵技術的研究是下一代移動通信領域中前沿且重要的課題，也是亟待解決的問題之一，其解決方案的性能對於能否在高速移動條件下合理且最佳化的進行寬頻接入，以及接入質量和資源的合理利用都有著直接且重要的作用。本課題基於多參數無線寬頻網路流量預測模型，研究高速移動條件下的網路資源管理問題，主要研究內容包括：1.從終端移動性、用戶數以及綜合業務等方面分析網路流量性能，在不損失流量數據相關性、相似性、突發性等內在特徵的前提下，建立相應的多參數網路流量預測模型；2.針對高速移動條件，根據多業務、多層次、多用戶等特徵，利用博弈論、圖論、最最佳化等相關理論和技術，提出針對上述網路的接入最優控制與資源動態管理問題的自適應解決方案。鑒於目前針對高速移動的無線寬頻接入管理中，上述關鍵技術問題的研究尚為初級階段，因此本課題的研究無疑具有重要的理論和實際意義。

結題摘要

隨著無線寬頻套用的迅速發展，高速條件下的無線寬頻網路已成為了目前的研究熱點。由於無線網路環境的資源受限，如何利用有限的資源發揮出最大的作用來提高通信服務質量具有重大意義。課題首先主要圍繞多跳CRN網路，構建該網路與蜂窩網共享頻譜的網路結構模型，對基於認知無線電的mesh網路的可傳輸容量進行了分析。在保持網路的連線性與信道利用率的同時，為了進一步提高無線網路資源的利用率，對MAC層結構和功能及無線資源管理中分組調度的原理進行了細緻研究，進而提出了改進的M-LWDF調度算法，時頻域聯合調度算法以及基於用戶的分組調度算法，同時通過建立OMNeT++仿真平台模擬了對於高速移動節點的網路管理與資源分配。課題組針對高速移動節點組成的網路(如車聯網)有著網路拓撲變化快、節點移動性強等特點， 研究了基於分簇的路由協定，對簇頭的選擇、下一跳節點的選擇進行了研究，針對簇的生成提出了LOSC和En LOSC分簇算法，並且建立了基於信息節點分簇的動態信息擴散機制。在研究了高速移動條件下的數據傳輸之後，課題組展開了基於社交屬性的路由研究，根據移動社交網路的結構特點，結合社交屬性與機器學習對移動模型、具有社交屬性的信道分配和面向社交網路的路由進行了研究，提出了基於社交關係的路由選擇策略、基於環境參數的智慧型終端安全通信機制、基於社交屬性的路由算法（HERS）和基於參數最佳化的路由算法（APPOW），進而利用網路節點間的社會關係等統計信息來最優地選取鏈路、路由、中繼節點等，最終實現資源的最大化利用 。