宏蜂窝/小蜂窝网络的高能效基础问题研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61372070
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:76.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0104.通信网络
- 结题年份:2017
- 批准年份:2013
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2014-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:李文刚; 任智源; 李丹萍; 刘龙伟; 赵国刚; 梁凯; 钟鸣; 张晓龙; 李宝良;
- 关键词:
项目摘要
This project intends to advance the state-of-the-art of both theory and technology in the area of green information and communication technology (ICT), specifically the green macro-small cellular networks, a typical multi-tier heterogeneous wireless network (HetNet), which has been widely considered as an emerging market of ICT industry. This proposal mainly aims at advancing energy-efficient information theory of green HetNets with a novel concept of "green efficiency" proposed, and developing radio resource management approaches for green HetNets along with the proposal of a novel method of "multi-dimensional resource optimization". And the potential research results will provide a solid theoretical and technological basis for the energy saving and emission reduction of ICT industry. Compared with current homogeneous macro-cells, spectrum efficiency of green small cells could be increased by 5 times, and up to 20bps/Hz. Energy efficiency of green small cells can be raised up to 150 times what it is in homogeneous macro-cells, and up to 30bps/Hz/W. The detailed objectives are as follows: 1) Mathematical Fundamental of Green HetNets: In order to identify the key problems of green ICT, through analyzing the variable efficiency metrics, we shall propose a novel concept of green efficiency and its optimization criterion, i.e., maximizing green efficiency upon guaranteeing QoS of users and system's resource restriction, and investigate the existence, uniqueness, solvability, and practicability of its optima. Based on the Shannon's and Kumar's information theory, we are motivated to develop a set of mathematical tools to model the efficiency metrics of HetNets. In this case, we would be empowered to investigate their theoretical upper bounds, and the variation of the bounds with different types of radio resources as well as various QoS requirements. 2) Radio Resource Management of Green HetNets: In order to approach the theoretical upper bounds of efficiencies in real communications, we shall provide game-theoretic multi-dimensional resources optimization methods. Firstly, we shall design energy-efficient utility functions, which should have both the strict mathematical characteristics and explicit physical meanings. Secondly, In order to reduce the computational complexity of joint resource optimization algorithms, distributed optimization and iterative searching will be used to approach the suboptimal solution. Moreover, Genetic algorithm and Particle Swarm Optimization algorithm will be introduced into the distributed optimization to get a rapid convergence. As a senior research scientist, the applicant has a rich scientific background in green wireless communications. His scientific experience, enthusiasm and proven ability to work as a team-leader, has allowed him to closely link his research team to implement this project effectively.
针对绿色无线通信的应用需求,研究宏蜂窝/小蜂窝网络的高能效传输机理和无线资源管理方法: 首先,提出"绿色效率"理论:1)从高能效的原始内涵出发,分析频谱效率、能量效率与绿色效率的内涵、外延与优化准则,探索其最优解的存在性、唯一性、可解性与可行性。2)依托经典信息论与网络信息论,探索分层异构蜂窝网络的能效理论极限及其成因关系;阐明能效极限与无线资源、用户服务质量之间的内在联系。 其次,提出"多维资源联合优化"方法,以逼近能效极限:1)依托博弈论,构造基于绿色效率的效用函数;该函数既具有严格的数学特征,又具有明确、直观的物理意义。2)为了提高多维资源联合优化算法的收敛速度,拟采用分步搜索、迭代优化,逼近次优解,同时引入遗传算法和粒子群优化算法,以实现分步优化的快速收敛。 与宏蜂窝比较,绿色小蜂窝的频谱效率拟提高5倍,达到20b/s/Hz;能量效率拟提高150倍,达到30b/s/Hz/W。
结项摘要
针对绿色无线通信的应用需求,本项目研究了宏蜂窝/小蜂窝网络的高能效传输机理和无线资源管理方法:.首先,提出高能效传输的信息理论:1)从高能效的原始内涵出发,分析频谱效率与能量效率的内涵、外延与优化准则,探索其最优解的存在性、唯一性、可解性与可行性。2)依托经典信息论与网络信息论,探索分层异构蜂窝网络的能效理论极限及其成因关系;阐明能效极限与无线资源、用户服务质量之间的内在联系。.其次,针对异构网络多维资源联合优化问题:1)依托博弈论,构造基于能量效率的效用函数;该函数既具有严格的数学特征,又具有明确、直观的物理意义。2)对异构蜂窝网络中的时域、频域、码域、空间域、协作域、功率域、能量域等多种资源进行认知和表达,并提出了多维资源优化算法。3)为了提高多维资源联合优化算法的收敛速度,采用了分步搜索、迭代优化,逼近次优解,同时引入遗传算法和粒子群优化算法,实现分步优化的快速收敛。4)研究异构网络的虚拟资源管理方法,虚拟化网络的时延能效制约机制,和联合资源虚拟化映射和管理的方案。.最后,针对多点多用户网络的时频偏补偿问题,本项目研究了基于可容忍同步误差限的收发联合补偿。该策略可建模为有约束的优化问题,由基站与终端的优化准则,分别计算频偏预补偿量和后补偿量。
项目成果
期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(16)
专利数量(20)
Joint Energy-Spectral-Efficiency Optimization of CoMP and BS Deployment in Dense Large-Scale Cellular Networks
密集大规模蜂窝网络中 CoMP 和 BS 部署的联合能量频谱效率优化
- DOI:10.1109/twc.2017.2703306
- 发表时间:2017-05
- 期刊:IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS
- 影响因子:10.4
- 作者:Zhao Guogang;Chen Sheng;Zhao Liqiang;Hanzo Lajos
- 通讯作者:Hanzo Lajos
Enhanced IEEE 802.11 MAC Protocol for Precision Formation Flying-based Distributed Spacecrafts
用于精确编队飞行分布式航天器的增强型 IEEE 802.11 MAC 协议
- DOI:10.1007/s11277-014-1862-4
- 发表时间:2014
- 期刊:Wireless Personal Communications
- 影响因子:2.2
- 作者:Kai Liang;Liqiang Zhao;Yalina Liu;Qingxue Liu;Kun Yang;Zhili Sun
- 通讯作者:Zhili Sun
A Fair Power Splitting Algorithm for Simultaneous Wireless Information and Energy Transfer in CoMP Downlink Transmission
CoMP下行传输中同步无线信息和能量传输的公平功率分配算法
- DOI:10.1007/s11277-015-2928-7
- 发表时间:2015-07
- 期刊:Wireless Personal Communications
- 影响因子:2.2
- 作者:Liang Kai;Zhao Liqiang;Yang Kun;Zheng Gan;Ding Wei
- 通讯作者:Ding Wei
Joint relay selection and resource allocation in cooperative device-to-device communications
协作设备到设备通信中的联合中继选择和资源分配
- DOI:10.1016/j.aeue.2016.12.023
- 发表时间:2017-01-01
- 期刊:AEU-INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS
- 影响因子:3.2
- 作者:Wang, Ru;Cheng, Deqiang;Yang, Kun
- 通讯作者:Yang, Kun
Operator's Economy of Device-to-Device Offloading in Underlaying Cellular Networks
底层蜂窝网络中设备到设备卸载的运营商经济性
- DOI:10.1109/lcomm.2016.2641950
- 发表时间:2017
- 期刊:IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
- 影响因子:--
- 作者:Shang Bodong;Zhao Liqiang;Chen Kwang-Cheng
- 通讯作者:Chen Kwang-Cheng
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
基于演化博弈论的移动Ad Hoc网络中继协作机制
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:控制与决策
- 影响因子:--
- 作者:张国鹏;赵力强;张海林
- 通讯作者:张海林
基于无线局域网支持智能天线的优化MAC协议
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:系统工程与电子技术
- 影响因子:--
- 作者:张海林;赵力强;张忠浩;赵小冬
- 通讯作者:赵小冬
巴丹吉林沙漠诺尔图湖泊水化学特征与补给来源
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:科学通报
- 影响因子:--
- 作者:吴月;王乃昂;赵力强;张振瑜;陈立;陆莹;吕晓楠;常金龙
- 通讯作者:常金龙
2002年腾格里沙漠湖泊季节变化研究
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:湖泊科学
- 影响因子:--
- 作者:来婷婷;王乃昂;黄银洲;张建明;赵力强
- 通讯作者:赵力强
Ad Hoc网络中继协作机制的博弈分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:系统工程与电子技术
- 影响因子:--
- 作者:赵力强;张国鹏;张海林
- 通讯作者:张海林
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
赵力强的其他基金
基于平流层平台的空地一体化网络高效传输理论与方法研究
- 批准号:61771358
- 批准年份:2017
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
无线传感器网络中基于博弈论思想的媒体接入控制协议研究
- 批准号:60772137
- 批准年份:2007
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}