移动多媒体Mesh网络体系架构和认知QoS路由理论和方法研究

本项目将结合课题组在无线Mesh网络的多媒体业务QoS保障、QoS路由跨层设计、认知无线电 Mesh网络（CRMN）的动态频谱接入图模型设计等方面的前期研究工作，针对移动多媒体Mesh网络（MMN）的异构特性和CRMN的时变链路特点，进一步探索MMN中实时多媒体通信的QoS保障系统模型，特别是异构Mesh网络中的QoS路由选择最优化方法、CRMN中的动态分层图模型设计及其对认知QoS路由选择算法的影响，建立能够深入研究上述科学问题的实验平台，取得原创性的科学研究成果。本研究对进一步提升无线多媒体Mesh网络的QoS保证能力有着重要意义，为分层异构Mesh网络跨域、跨层QoS路由协议设计提供统一的理论框架，为认知无线电Mesh网络的QoS路由优化技术提供科学依据和解析分析工具，从而为推动基于无线区域网/城域网的移动视频及多媒体通信的实际应用，加快我国移动通信产业发展贡献一份力量。

无线Mesh网络（WMN）作为Internet核心网的无线延伸，又称为“无线版Internet”，正在成为下一代因特网技术的重要组成部分。另一方面，无线网络的实时多媒体业务将是未来的主流，传送有一定服务质量保证的实时音、视频流是多媒体应用的主要内容之一，包括移动视频会议、无线可视电话等。无线网络中各种实时多媒体应用的出现以及无线用户与Internet的连接都需要在未来的无线网络中支持QoS。因此，在WMN中研究端到端的QoS保障技术具有重要的理论价值和实际意义。本项目针对移动多媒体Mesh网络（MMN）的异构特性和认知无线电Mesh网络（CRMN）的时变链路特点，探索MMN中实时多媒体通信的QoS保障系统模型，特别是异构Mesh网络中的QoS路由选择最优化方法，建立能够深入研究上述科学问题的实验平台。内容包括：WMN QoS自适应体系架构和数学模型、跨层优化路由算法、路径稳定度计算模型、多媒体传输质量控制方法、针对CRMN DSA特性的动态分层图模型设计、CR网络中提供QoS保障的频谱决策方法、无线传感网中基于压缩感知的信号与数据采集方法。研究过程中，采取理论分析和计算机仿真相结合的研究手段，从理论和实际应用两个方面对所研究的课题进行了深入地探讨，并取得了一系列有意义的成果。本项目在包括IEEE Trans. Industrial Informatics (2011影响因子：2.99)、Enterprise Information Systems (2011影响因子: 3.684, 中科院SCI一区期刊)、电子学报等国际国内权威学术期刊上发表论文36篇，完成博士学位论文2篇，硕士学位论文14篇，申请发明专利9项，授权发明专利3项，提交国际标准草案1份。本研究对提升无线多媒体Mesh网络的QoS保证能力有着重要意义，为分层异构Mesh网络跨域、跨层QoS路由协议设计提供统一的理论框架，为实际无线Mesh/Ad hoc网络中多媒体传输的QoS保障问题提供有效的解决方案，为认知无线电Mesh网络的QoS路由优化技术提供科学依据和解析分析工具。