面向频谱认知协作的新一代无线网络功率控制研究

基本信息
批准号:61701231
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:翟象平
学科分类:
依托单位:南京航空航天大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郝洁,胡峰,孔令军,周天奇,管潇潇,徐而实
关键词:
能效认知协作新一代无线网络资源管理能量优化
结项摘要

It is the development trend in the new generation wireless networks for the rapid development of intelligent terminals and the diversification of network access. With the advent of the fourth industrial revolution and the virtual/augmented reality, the mobile data traffic will grow by thousands times, and the end user demand for transmission rate is getting higher and higher. The wireless spectrum cannot be used effectively by the pre-allocation of specified frequency as exclusive access. It will improve the communication robustness and spectrum efficiency, if the wireless terminals and the spectrum are cooperative instead of competitive between each other, respectively. In regard to this, this project intends to put forward the method of distributed power control for spectrum cognitive collaboration so that the high rate requirements can be satisfied. Firstly, we study the communication robustness under the multi-user interference to classify the users whose high rate requirements are not satisfied. Secondly, we propose the rate allocation solution of spectrum collaboration to satisfy the high-speed terminal requirements. Lastly, we design the differential pricing based on the energy efficiency to maximize the benefit of the spectrum collaboration by the auction game. The research is expected to improve the spectrum utilization to meet the demand of user-oriented communication. The applicant has published a number of high quality papers in the related area and participated in a number of related scientific funding projects, which provides a good support for the development of this project.

智能终端急剧增加、网络接入多样化是新一代无线网络的发展趋势。随着第四次工业革命和虚拟/增强现实的到来,移动数据业务流量将增长千倍、终端用户对通信速率的需求越来越高。当前对指定频率独占接入的预分配方式,不能有效的使用无线频谱。无线终端之间及频谱之间如果不是竞争带宽而是彼此认知协作,将会更好地提高网络的通信鲁棒性和频谱利用率。鉴于此,本项目利用频谱的认知协作提出分布式功率控制方法满足用户的高速率需求。首先通过多用户干扰下的通信鲁棒性研究,认知哪些用户的高速率需求无法被满足;其次提出频谱协作的速率分配方案,保障高速率的终端通信需求;最后设计基于能效的差异化定价方案,通过拍卖博弈最大化频谱协作的效益。该研究可望充分提高频谱利用率从而满足“以用户为本”的通信需求。申请人在相关领域已发表过多篇高质量论文,并参与过多项与本项目相关的科学基金项目,为本项目的开展提供了良好的支撑。

项目摘要

智能终端急剧增加、网络接入多样化是新一代无线网络的发展趋势。随着第四次工业革命和虚拟/增强现实的到来,移动数据业务流量将增长千倍、终端用户对通信速率的需求越来越高。当前对指定频率独占接入的预分配方式,不能有效的使用无线频谱。无线终端之间及频谱之间如果不是竞争带宽而是彼此认知协作,将会更好地提高网络的通信鲁棒性和频谱利用率。鉴于此,本项目模型化分析基于公平性的用户速率最大化问题,根据网络的动态干扰分类哪些用户可以满足自身需求。对于不能满足高速率需求的认知用户,利用协作频谱的速率分配满足通信需求,并认知频谱状态避免拥塞从而减少能耗。研究相应理论和优化方法,提出保障终端用户可靠的高速率通信方案。在保障用户服务质量的前提下,重新定义传统的僵化频谱管理模式。采用“以用户为本”的差异化定价方法,实现用户与网络运营商之间的双赢。本项目共发表论文15篇,其中SCI论文8篇,3篇为CCF-A类或中科院一区著名期刊,6篇CCF-C类期刊或会议;申请中国发明专利4项;培养研究生7名。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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