QoS感知的多跳异构短距离无线协同网络路由协议研究

Up to now,there are some foreign research institutions and scholars who studied hot technologies of the short-range wireless transmission,such as 60GHz, UWB and WiFi. But there are few research on QoS-aware green routing protocol after joint networking. This project studies the problem of heterogeneous short-range wireless transmission in order to optimize the network planning. Considering the QoS aspects of energy efficiency, throughput and delay, a cooperative differential game model is proposed for QoS-aware green routing protocol in multi-hop heterogeneous wireless network environment to achieve a rational allocation and use of network resources. The main contents of this project are: 1) to study optimization strategies of network planning in multi-hop heterogeneous short-range wireless networks. Combined with the idea of graph theory and economics, establish multi-hop heterogeneous short-range wireless network cost evaluation model. Considering network planning and network topology control together, achieve the communication of heterogeneous networks, in order to reduce the interference and network overhead. 2) to study the theory and methods to improve the spectral efficiency of wireless transmission and to improve communications transmission capacity when spectrum resources is limited. According to tiered evaluation methods based on fuzzy mathematics, establish the adaptive multi-goal game model. Solve the problem of spectrum allocation and network resource scheduling after balancing the different objectives of different importance levels.

目前国内外研究机构和学者对短距离无线传输热点技术60GHz、UWB和WiFi分别作了不少研究，但对联合组网后的QoS感知路由协议研究很少。本项目针对目前短距离无线传输热点技术联合组网问题，提出优化协同组网策略。综合考虑带宽、吞吐量和时延等QoS方面的需求，建立合作微分博弈模型，提出在多跳异构的无线网络环境下可以进行QoS感知的自适应路由协议，达到网络资源的合理分配与使用。本项目的主要研究内容是：1）研究多跳异构短距离无线网络的优化协同组网策略，结合图论与经济学的思想，建立多跳异构短距离无线网络的组网代价评估模型，将网络规划与网络拓扑控制整合考虑，实现异构网络的互通，以减少网络间的干扰、降低组网开销。2）研究有效提高频谱效率的无线传输理论和方法，提高受限频谱资源的通信传输能力。基于模糊数学的分层评价法，建立自适应多目标博弈模型，根据重要程度平衡各方目标，解决频谱资源分配和网络资源调度的问题。

目前国内外研究机构和学者对短距离无线传输热点技术60GHz、UWB和WiFi分别作了不少研究，但对联合组网后的QoS感知路由协议研究很少。本项目针对目前短距离无线传输热点技术联合组网问题，提出了优化协同组网策略。在综合考虑带宽、吞吐量和时延等QoS方面的需求的基础上，建立了合作微分博弈模型，提出了在多跳异构的无线网络环境下可以进行QoS感知的自适应路由协议，达到了网络资源的合理分配与使用。本项目主要完成的研究内容是：1）研究了多跳异构短距离无线网络的优化协同组网策略。结合图论与经济学的思想，建立了多跳异构短距离无线网络的组网代价评估模型。将网络规划与网络拓扑控制整合考虑，实现了异构网络的互通，减少了网络间的干扰、降低组网开销。2）研究了如何有效提高频谱效率的无线传输理论和方法，提高了受限频谱资源的通信传输能力。基于模糊数学的分层评价法，建立了自适应多目标博弈模型。在根据重要程度平衡各方目标的基础上，解决了频谱资源分配和网络资源调度的问题。