认知无线网络基础理论与关键技术研究

该项目为国家“973计划”项目（项目编号：2009CB320400）。

该项目紧密围绕国家通信“频谱高效利用”与“异构网络融合”重大需求，通过研究认知无线网络基础理论与关键技术，目标提升无线网络容量和频谱利用效率。

该项目针对“体系结构的适变性”、“多域环境的认知性”和“控制与决策的自主性”三大科学问题进行了详尽的研究。在核心理论上，发现了认知无线网络容量的一般尺度规律，揭示了多接入信道容量增益的外界和内界；理论证明通过认知可以显著提升网络容量；提出了认知信息量，实现了认知信息的科学度量，建立了认知流和资源流的关联关系，揭示了认知开销与网络性能增益的一般规律。在技术突破上，提取网内各协议层和网间信息，构成认知流，实现网内协议栈跨层直通、网间信息畅通，据此设计了新型体系架构；并提出多域环境域内、域间协同的认知信息获取方法，提出认知导频信道，实现认知信息在网间的高效传递；提出多维资源的表征方法，构建了矢量空间模型，运用数学运算法则揭示资源间关联关系，进一步提出了资源流动管控机制与无速率编码的自主传输方法，实现资源自主流动与传输自主优化配置。

基于理论与技术研究成果，设计研发了认知无线网络试验系统来验证关键技术有效性。基于3GPP R9国际标准成功设计了添加认知功能的TD-LTE蜂窝移动通信系统，使TD-LTE具有了智能性，使网络从静态工作模式发展到动态适变工作模式，并推动我国TD-LTE产业发展。

该项目进一步满足应急通信与军事通信的国防重大需求，开展TD-LTE系统可与广播电视系统共存研究，推动我国广播电视700MHz频谱的高效利用；解决了雷达和TD-LTE系统共存实际问题，推动军民系统频谱共用和多系统共存研究；提出北斗与LTE多系统共存方案，保障“北斗”系统正常工作和TD-LTE系统牌照发放工作；军事验证系统研究成果辐射至军队大型项目，超短波山地通信系统与第三短波通信系统，推动了超短波与短波产业的发展。

项目承担单位：北京邮电大学

项目合作单位：西安电子科技大学、电子科技大学、浙江大学、中国人民解放军总参谋部第61研究所、中国人民解放军理工大学、哈尔滨工业大学、武汉大学

项目负责人：张 平

项目组成员：张 平、林家儒、朱德生、于 全、李建东、郭 伟、冯志勇

结题时间：2013年11月12日

该项目为国家“973计划”项目（项目编号：2009CB320400）。 该项目紧密围绕国家通信“频谱高效利用”与“异构网络融合”重大需求,通过研究认知无线网络基础理论与关键技术,目标提升无线网络容量和频谱利用效率。 该项目针对“体系结构的适变性”,“多域环境的认知性”和“控制与决策的自主性”三大科学问题进行了详尽的研究,在核心理论上,发现了认知无线网络容量的一般尺度规律,揭示了多接入信道容量增益的外界和内界;理论证明通过认知可以显著提升网络容量;提出了认知信息量,实现了认知信息的科学度量,建立了认知流和资源流的关联关系,揭示了认知开销与网络性能增益的一般规律。在技术突破上,提取网内各协议层和网间信息,构成认知流,实现网内协议栈跨层直通、网间信息畅通,据此设计了新型体系架构;并提出多域环境域内、域间协同的认知信息获取方法,提出认知导频信道,实现认知信息在网间的高效传递;提出多维资源的表征方法,构建了矢量空间模型,运用数学运算法则揭示资源间关联关系,进一步提出了资源流动管控机制与无速率编码的自主传输方法,实现资源自主流动与传输自主优化配置。 基于理论与技术研究成果,设计研发了认知无线网络试验系统来验证关键技术有效性,基于3GPP R9国际标准成功设计了添加认知功能的TD-LTE蜂窝移动通信系统,使TD-LTE具有了智能性,使网络从静态工作模式发展到动态适变工作模式,并推动我国TD-LTE产业发展。 该项目进一步满足应急通信与军事通信的国防重大需求,开展TD-LTE系统可与广播电视系统共存研究,推动我国广播电视700MHz频谱的高效利用;解决了雷达和TD-LTE系统共存实际问题,推动军民系统频谱共用和多系统共存研究;提出北斗与LTE多系统共存方案,保障“北斗”系统正常工作和TD-LTE系统牌照发放工作;军事验证系统研究成果辐射至军队大型项目,超短波山地通信系统与第三短波通信系统,推动了超短波与短波产业的发展。 项目承担单位：北京邮电大学 项目合作单位：西安电子科技大学,电子科技大学,浙江大学,中国人民解放军总参谋部第61研究所,中国人民解放军理工大学,哈尔滨工业大学,武汉大学 项目负责人：张 平 项目组成员：张 平,林家儒,朱德生,于 全,李建东,郭 伟,冯志勇 结题时间：2013年11月12日