2008年信息科学部根据通信领域发展需求,在认知无线电领域设立重点项目群,拟支持4-6个重点项目。为强调重点项目之间的内在联系,构成一个有机系统,特作如下申请说明。
无线通信在过去的几十年间经历了飞速的发展,各种系统、协议与网络层出不穷,目前已经占用了绝大多数可用的无线频谱资源。日益增长的频谱需求和有限的频谱资源之间的矛盾,成为制约无线通信发展的主要因素之一。作为解决这一矛盾的手段,认知无线电技术使得网络具有认知周围环境的能力,并能根据周围环境的变化智能地自适应环境的动态变化,从而有效提高频谱效率、降低网络运营成本、增强网络抗干扰能力。本重点项目群旨在研究认知无线电中的关键技术,并通过应用于已有的无线通信系统,如短波、超短波、移动通信与卫星通信等,验证认知无线电技术的潜力,推动智能化无线网络的发展。
本重点项目群下设的四个重点课题具有内在的联系,构成了一个有机系统。课题一探索环境认知技术,旨在为认知无线网络提供环境信息和决策依据;课题二研究认知抗干扰技术,旨在研究认知无线电在通信抗干扰中的应用;课题三探索认知协同技术,旨在应用于未来无线网络中的多跳合作体系;课题四研究认知无线电的各种频谱管理技术,旨在为频谱分配和多系统共存提供理论基础。课题一和四探索认知无线电中的两个关键共性技术,而课题二和三研究认知无线电的潜在应用。
一、 无线频谱环境认知理论与技术
无线频谱环境的实时检测与分析是提高频谱利用效率、改善无线信道传输条件、网络智能化、消除各种干扰(包括有意干扰、无意干扰)、有效进行频谱资源管理的理论基础。本项目基于认知无线电的概念与技术,探索并研究广域无线频谱的感知、检测、分析等方面的理论与技术。
本项目的主要研究内容包括: 无线频谱感知的频域-时域-空域多维信号实时检测理论与技术; 分布式协作频谱感知的数据处理、融合与可视化技术; 无线频谱感知的宽带射频技术与硬件系统研究;
无线环境干扰信号的感知、定位与识别理论。
二、基于认知无线电的通信抗干扰理论与技术
本项目基于认知无线电技术,研究探索通信抗干扰的新理论、新技术,提高无线通信系统的抗干扰能力。由于无线通信所特有的开放传播特性,无线通信系统特别容易受到来自其他射频发射设备有意或无意的干扰,从而影响无线通信的可靠性和服务质量。认知无线电为无线通信的抗干扰技术提供了一种智能化、主动式的系统级解决方案。本项目探索基于认知无线电的通信抗干扰理论与关键技术。
本项目的主要研究内容包括: 干扰信号的高速识别、检测、分类和定位技术;基于认知的实时频-时-空多维抗干扰理论与技术;面向抗干扰的智能链路资源重配置与重构理论;基于认知的无线网络的分布式干扰回避路由机制。
三、基于认知无线电的中继与协同通信研究
本项目基于无线频谱认知理论与技术,研究智能化无线网络的理论与技术。跨层跨系统的多节点协同合作已经成为未来无线通信与网络的一个重要发展趋势,这一合作体系结构能够有效地提高无线网络的可靠性、有效性、鲁棒性以及用户服务质量,使得有限的无线频谱和功率资源发挥出最大的效用。节点主动认知技术和可重配置合作技术已经成为未来新型无线网络体系结构中密不可分的两大支柱技术。本项目探索基于认知无线电的中继与协同通信理论及其关键技术。
本项目的主要研究内容包括:基于认知无线电的可重配置、跨层、跨系统多网异构中继合作理论;合作网络的协同电磁环境认知理论与技术;基于节点认知的分布式动态中继选择与资源配置理论;认知无线网络的主-次用户多系统协作通信与资源合作博弈。
四、 基于认知的无线资源动态管理与利用
本项目基于无线频谱认知理论,研究并探索无线频谱资源分配、管理的新理论、新技术、新机制,并将频谱管理与移动网络无线资源管理技术相结合,最大限度的提高无线网络资源利用效率;同时为了满足未来网络自主化的发展趋势,本项目将研究如何实现自主的动态资源管理技术。随着信息技术与应用需求的快速发展,无线频谱资源面临着严重的挑战,对无线网络资源尤其是频谱资源实现高效动态分配与管理,大幅度提高频谱资源的使用效率,是解决频谱资源紧张的重要途径。认知无线电技术为频谱资源的动态管理与高效应用提供了理论基础。
本项目的主要研究内容包括: 认知无线电频谱按需分发与灵捷接入机制; 基于认知的动态、自主联合无线资源管理理论,体系结构与信令、协议研究;基于认知无线电技术的频谱共享与功率控制博弈理论研究;基于认知无线电技术的频谱利用效率研究。
原2008年信息科学部调控重点项目项目指南刊登在http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/xmzn/2008xmzn/02zd/06.htm