[01642306]网络融合环境下的应急通信关键技术研究

未来移动通信在本质上是异构、融合的网络。本课题针对自组织网络与蜂窝、固定网络融合网络环境下,应急保障通信应用的性能优化问题开展了深入研究,在保证应急业务QoS 的同时,综合提升一体化网络的整体性能。研究内容包括异构网络多点互通的应急业务路由、资源管理优化、提升应急网络生存期;多网关协作路由和组播优化;移动网关接入优化等方面。在课题支持下,共发表论文和申请专利共计51篇,其中3项国家发明专利、3篇SCI、16篇EI检索论文,19篇中文核心期刊论文。取得了预期的成果,对融合网络中应急业务的开展有很好的应用参考价值。研究成果包括以下主要方面：（1）应急业务路由和资源管理：基于多网关路由Bandit算法的应急融合网络,综合考虑时、频、空分衰落信道、交叉多路径路由环境下的多网关路由和资源规划;WIFI/LTE应急融合网络的效能优化和功率控制算法,提出和分析平面融合网络多点互通的最佳效用;基于Stackelberg贝叶斯博弈的分布式多点融合资源分配算法,采用分布式协作博弈的思想优化多网关资源配置;链状网络中基于网络编码MAC层协议设计,在链状网中建立新型逻辑拓扑适用于蝶形网络编码结构;（2）协作多网关和多播优化：异构网络环境下基于层间网络编码的应用层组波优化,利用原始分解和原-对偶分析设计分布式算法,实现在传输层调整源速率和在网络层进行网络编码;异构网络下高稳定组播算法,根据Overlay拓扑结构的组播稳定性条件,设计基于gossip协作的应用层组播方案;6LoWPAN无线IP自组织网络的多网关路由、协议设计和实现,在IP层路由标准RPL的基础上设计多网关协作路由协议,建立了多网关6LoWPAN网络仿真平台、并设计实现了基于Contiki微系统的多网关软硬件实测平台;（3）移动网关路径优化：联合优化能耗和路径的网络移动接入路径规划算法,基于网络的格型网络逻辑拓扑模型,设计双链遗传算法的移动网关路径规划算法,以及一种较低计算复杂度的基于动态规划Floyd 算法的 sink 移动路径选择算法,提高移动效率和优化接入互联位置。