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浙江在線12月27日訊(浙江在線記者 張吉 通訊員 秦燕娟)隨著當前4G 移動通信、物聯網與移動互聯網等無線通信新技術的蓬勃發展,以大規模多天線、認知無線電、全雙工復用、可見光通信、超密集網路、軟件定義網路、自組織網路為代表的5G關鍵技術研究成為了國內外學者對下一代移動通信網路的研究熱點。隨著5G技術在國內馬拉松賽事直播的運用,5G商用的步伐也在不斷加快。
杭州電子科技大學通信工程學院的許曉榮副教授團隊,在浙江省自然科學基金項目的支持下,開展了「基於能量有效性的認知無線網路協作傳輸方案與物理層安全策略研究」,重點圍繞5G中構築高能效的安全可靠認知無線網路,為未來5G 中綠色認知無線網路關鍵技術的研究提供了一定的理論基礎與應用價值。
許曉榮出席相關研討會
許曉榮副教授表示,5G是面向2020 年以後移動通信需求而發展的新一代移動通信系統,它在頻譜利用率、能量有效性、數據傳輸可靠性、系統安全性等方面較4G 均提高一個量級,其無線網路覆蓋性能、傳輸速率、傳輸時延、系統安全與面向用戶體驗保障(QoE)也將顯著提高。
研究表明,5G 在推進技術創新的同時將更加注重QoE,它將從多點、多用戶、多天線、多小區協作組網作為頻譜利用率提升的關鍵技術,頻譜資源的高效利用和具有認知能力的可重配置無線網路將成為5G 網路的重要研究方向。
針對目前4G 中移動互聯網業務迅速增長帶來的頻譜資源不足、節點傳輸過程中的高能耗、無線通信的傳輸安全性等問題,5G 將採用高能效的安全無線傳輸技術來提高譜效、能效和安全性。許曉榮課題組的這項基礎研究,正是圍繞構建高能效的安全可靠綠色認知無線網路技術及其在未來5G面向用戶體驗保障的綠色寬帶無線網路頻譜資源共享的實際應用展開。
三年來,團隊通過對認知無線網路的能效分析與無線能效管理、基於能量有效性的認知無線網路節點協作傳輸方案設計、基於能量有效性的認知無線網路物理層安全策略設計等方面開展研究,取得了一系列豐富的研究成果。研究成果主要包括:提出了基於能效優先的認知無線網路感知信號重構方法、深入研究了保障節點能量有效性的同時提高無線網路資源利用率的策略、提出了認知節點功率控制與能量約束條件下最優中繼選擇協作傳輸方案、提出了認知無線網路中能效優先的寬帶頻譜檢測及其資源分配方法、深入研究了基於能量有效性的認知無線網路物理層安全策略。團隊研究成果在國內外SCI/EI檢索期刊與國際會議上發表論文13篇。其中,許曉榮副教授以第一(通訊)作者發表論文11篇,SCI檢索2篇(SCI二區論文1篇),EI檢索4篇。授權發明專利3項,進入實質性審查發明專利4項。
許曉榮副教授介紹,該項研究有效解決了認知無線網路中「感知-傳輸」過程中的能效優化問題、能量有效性與傳輸可靠性的折衷問題、能量有效性與傳輸安全性的折衷問題。研究在保障認知無線網路能量有效性的同時提高了頻譜利用率與傳輸可靠性,做到了節點能效與網路資源之間的高效優化。在保障認知無線網路能量有效性的同時提高了「感知-傳輸」過程中的安全性,做到了安全可靠的認知用戶數據傳輸。對於構築高能效的安全認知無線網路及其在5G綠色寬帶無線網路頻譜資源共享中的實際應用,具有顯著的意義。