无人机协作辅助的高可靠毫米波通信网络架构及资源管理研究
批准号:
62061007
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
刘衍平
依托单位:
学科分类:
通信理论与系统
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘衍平
中文摘要
毫米波通信因其大量可用频谱而成为驱动未来无线通信网络中大容量数据通信业务的关键技术之一。然而,毫米波通信链路的易阻塞特征阻碍了毫米波通信的高可靠传输,以致会严重影响无线通信网络的服务质量和用户体验。因此,高可靠的毫米波通信传输方案研究是毫米波通信研究领域内一个亟待解决的关键技术问题。本课题立足于未来毫米波通信网络将承载高可靠、大容量信息的需求,利用高低频联合传输、协作多波束传输、协作中继、协作缓存等技术,研究无人机协作辅助的高可靠毫米波通信网络架构设计及资源管理方案,包括无人机协作辅助的高可靠毫米波通信网络架构设计、大规模无人机网络协作机制设计以及无人机协作辅助的高可靠毫米波通信资源管理研究,实现高可靠的毫米波通信,为未来高可靠、大容量通信业务提供基础理论依据和关键技术支撑,对如何设计高可靠毫米波网络架构、高效的无人机协作机制以及高可靠毫米波通信资源管理方案具有重要的指导意义和参考价值。
英文摘要
Millimeter-wave communication has become one of the key technologies to drive the large capacity data communication service in the future wireless communication network because of its large available spectra. However, the blocking characteristics of millimeter-wave communication links hinder the high reliable transmission of millimeter-wave communications, which will seriously affect the quality of service and user experience of wireless communication networks. Therefore, the research on high reliable transmission scheme of millimeter-wave communication is a key technical problem in the field of millimeter-wave communication. Based on the demand of high reliability and large capacity information in the future millimeter- wave communication network, by using high-low frequency joint transmission, cooperative multi-beam transmission, cooperative relay, cooperative cache and other technologies, this research studies the high reliability millimeter-wave communication network architecture design and resource management scheme assisted by unmanned aerial vehicle (UAV) cooperation, including the high reliability millimeter-wave communication network architecture assisted by UAV cooperation, the design of large-scale UAV network cooperation mechanism, and the research on high reliable millimeter-wave communication resource management assisted by UAV cooperation, to achieve the high reliable millimeter-wave communication, while providing the basic theoretical basis and key technical support for the future high reliable and large capacity communication business, and having important guiding significance and reference value for how to design high reliable millimeter-wave network architecture, efficient UAV cooperation mechanism and high reliable millimeter-wave communication resource management scheme.
本项目针对毫米波通信易阻塞的问题,利用协作多波束传输、无人机、智能超表面等关键技术,研究提升毫米波通信可靠性的网络架构及资源管理方案。具体包括:1)研究了协作多波束/多链接下高可靠毫米波通信网络架构及资源管理方案, 定义了多波束并发阻塞概率,针对上行毫米波网络和下行毫米波网络分别设计了基于协作多波束/多链接传输的资源分配方案,揭示了多波束/多链接协作传输对高可靠毫米波通信的影响机制,有效地提高了毫米波通信的可靠性;2)研究了无人机辅助下高可靠毫米波通信与计算网络架构及资源管理方案,建立了基于动态干扰控制的毫米波传输模型,设计了联合无人机部署、用户关联、传输功率以及计算资源分配的联合资源管理方案,提高了网络可靠性,显著降低了任务处理时延;构建了无人机辅助的空地协同通信与计算网络架构,建立了基于无人机轨迹规划的多目标优化模型,设计了基于深度强化学习的智能求解方案,分析了收集的任务量、信息年龄以及能耗间的折中关系;3)研究了智能超表面辅助的高可靠毫米波通信网络架构及资源管理方案,构建了无人机与智能超表面协作辅助的通信网络架构,设计了双智能超表面辅助的上、下行传输方案,联合优化了波束赋型矢量、智能超表面相位以及无人机位置等参数以提高网络传输速率和可靠性。在项目执行期间,项目组共发表学术论文21篇,其中SCI检索论文14篇(包括IEEE Trans/Journal期刊论文12篇),EI检索期刊论文1篇,IEEE国际会议论文6篇,申请发明专利2项,晋升副教授4人,培养硕士研究生8名。
XL-MIMO赋能的自适应远近场高能效毫米波通信网络架构及资源管理方案研究
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批准号:62561008
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32.00万元
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批准年份:2025
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负责人:刘衍平
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依托单位:
国内基金
海外基金