NeTS: Small: Collaborative Research: Theory, Algorithms, and Experiments for Frequency-Agile Beamforming Mesh (FabMesh)

NeTS:小型:协作研究:捷变频波束形成网格 (FabMesh) 的理论、算法和实验

基本信息

  • 批准号:
    1320442
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-10-01 至 2017-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The FCC seeks to connect 19 million unserved Americans to broadband by 2020. These rural areas have yet to be fully connected to the Internet due to wireline infrastructure costs which exceed potential revenue opportunities. Even in heavily-populated environments with sufficient wireline infrastructure, capacity issues remain in congested stadiums, disaster recovery zones, and public transportation. Each aforementioned access challenge seemingly is well-suited for wireless mesh networks, but have yet to be fully solved. However, recently, there has been a sizable growth in radios operating in diverse frequency bands (e.g., TV white spaces) with emerging multi-antenna schemes. In this project, multi-user beamforming and diverse frequency bands are leveraged to significantly build upon the flexibility originally sought by mesh networks. In doing so, frequency-agile beamforming mesh (FabMesh) networks seek to truly scale in complexity and cost according to the user population and traffic demand. The work includes three key innovations: (i) client-side, beamforming-aware, and frequency-agile protocols to improve performance and reliability of clients, using contextual information and advanced physical layer techniques, (ii) analysis of spatial reuse and capacity for media access control in mesh networks which leverage multi-user beamforming, and (iii) scalable network deployments which leverage multi-user beamforming along the backhaul and adaptation across multiple frequency bands according to network demand. The project includes a number of hands-on courses for university students at all levels, "just in time" pedagogical approaches to thousands of online students, outreach to under-represented students and communities, and key industrial collaborations to accelerate the commercial adoption of FabMesh networks.
联邦通信委员会希望到2020年将1900万未接入宽带服务的美国人接入宽带。由于有线基础设施的成本超过了潜在的收入机会,这些农村地区尚未完全连接到互联网。即使在拥有足够有线基础设施的人口稠密的环境中,拥挤的体育场、灾难恢复区和公共交通仍然存在容量问题。上述每个接入挑战似乎都非常适合无线网状网络,但尚未完全解决。然而,最近,在各种频带(例如,电视空白空间)上使用的无线电有了相当大的增长,并出现了多天线方案。在这个项目中,多用户波束成形和不同的频带被利用来显著地建立最初由网状网络寻求的灵活性。在这样做的过程中,频率敏捷波束形成网状网络(FabMesh)寻求根据用户数量和流量需求在复杂性和成本上真正实现规模化。这项工作包括三个关键创新:(i)客户端、波束形成感知和频率敏捷协议,利用上下文信息和先进的物理层技术,提高客户端的性能和可靠性;(ii)利用多用户波束形成的网状网络中媒体访问控制的空间重用和容量分析;(iii)利用多用户波束形成的回程和根据网络需求跨多个频带自适应的可扩展网络部署。该项目包括为各个层次的大学生提供一些实践课程,为成千上万的在线学生提供“及时”的教学方法,向代表性不足的学生和社区伸出援手,并通过关键的工业合作加速FabMesh网络的商业应用。

项目成果

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