CAREER: A Millimeter-Wave Multi-Layer WLAN Architecture for Multi-Gigabit, Always-On Connectivity
事业:用于多千兆位、始终在线连接的毫米波多层 WLAN 架构
基本信息
- 批准号:1553447
- 负责人:
- 金额:$ 53.07万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-02-15 至 2021-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We are experiencing today an explosion in wireless network traffic driven by the rapidly growing number of mobile devices and bandwidth-hungry applications. Industry research predicts a 1000-fold increase in aggregate bandwidth demands by 2020. In spite of decades of research on improving spectrum efficiency in WiFi and cellular networks, existing techniques can only offer short-term solutions. Millimeter-wave (mmWave) technology in the unlicensed 60 GHz band, supported by the IEEE 802.11ad standard, has recently emerged as an alternative to legacy WiFi, promising multi-Gigabit per second throughput. The caveat, however, is the high attenuation and vulnerability to blockage of mmWave signals, due to the small wavelength. For example, the presence of a human body in the Line-of-Sight (LOS) between the transmitter and the receiver can result in a complete link outage. This project aims to implement an integrated research and education plan towards an ambitious vision of general purpose multi-Gigabit WLANs in the mmWave frequency bands that will offer always-on connectivity in home and enterprise environments but an order of magnitude higher throughput than current WiFi networks in 2.4/5 GHz bands.To realize this vision, the project will develop a mmWave multi-layer WLAN architecture in a systematic, bottom-up fashion, starting with an understanding of the mmWave channel and its impact on higher layer performance and gradually moving up the layers of the network stack. Specifically, the project includes the following tasks: (i) measurement and modeling of the mmWave wireless channel, the interactions among different layers of the protocol stack, and the power consumption of mmWave network interfaces, (ii) model-driven MAC protocol design (rate and beam adaptation, adaptive frame aggregation, loss diagnosis) targeting both performance and power savings, (iii) a mmWave relay architecture for improving connectivity (in the case of human blockage), extending network coverage, and increasing wireless capacity, along with an online link measurement framework, and a set of metrics for optimal relay selection. The proposed architecture will be prototyped and evaluated on a 60 GHz testbed, consisting of a combination of off-the-shelf and proprietary hardware platforms, which will be developed as part of this project. Additionally, the project will develop a new multi-level realistic 60 GHz simulator for large scale evaluation and will make it available to the wireless networking community.
今天,由于移动设备和带宽需求大的应用程序数量的快速增长,我们正在经历无线网络流量的爆炸式增长。行业研究预测,到 2020 年,总带宽需求将增加 1000 倍。尽管对提高 WiFi 和蜂窝网络频谱效率进行了数十年的研究,但现有技术只能提供短期解决方案。由 IEEE 802.11ad 标准支持的非授权 60 GHz 频段的毫米波 (mmWave) 技术最近已成为传统 WiFi 的替代方案,有望实现每秒数千兆位的吞吐量。然而,需要注意的是,由于波长较小,毫米波信号的衰减较高且容易被阻塞。例如,发射器和接收器之间的视线 (LOS) 中存在人体可能会导致链路完全中断。该项目旨在实施一项综合研究和教育计划,以实现毫米波频段通用多千兆位 WLAN 的雄心勃勃的愿景,该愿景将在家庭和企业环境中提供始终在线的连接,但吞吐量比当前 WiFi 网络高一个数量级为了实现这一愿景,该项目将以系统的、自下而上的方式开发毫米波多层WLAN架构,首先了解毫米波信道及其对高层性能的影响,然后逐步转向向上层网络堆栈的。具体来说,该项目包括以下任务:(i)毫米波无线信道的测量和建模、协议栈不同层之间的交互以及毫米波网络接口的功耗,(ii)模型驱动的MAC协议设计( (iii) 毫米波中继架构,用于改善连接性(在人为堵塞的情况下)、扩展网络覆盖范围和增加无线容量,以及在线链接测量框架和一组指标以获得最佳的继电器选择。拟议的架构将在 60 GHz 测试台上进行原型设计和评估,该测试台由现成的和专有的硬件平台组合而成,这些平台将作为该项目的一部分进行开发。此外,该项目还将开发一种新的多级真实 60 GHz 模拟器,用于大规模评估,并将其提供给无线网络社区。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Poster: Link Adaptation in 60 GHz WLANs using PHY Layer Information
海报:使用 PHY 层信息在 60 GHz WLAN 中进行链路自适应
- DOI:10.1145/3376897.3379168
- 发表时间:2020-03
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Aggarwal, Shivang;Sardesai, Urjit Satish;Sinha, Viral;Koutsonikolas, Dimitrios
- 通讯作者:Koutsonikolas, Dimitrios
Throughput Prediction on 60 GHz Mobile Devices for High-Bandwidth, Latency-Sensitive Applications
针对高带宽、延迟敏感型应用的 60 GHz 移动设备吞吐量预测
- DOI:10.1007/978-3-030-72582-2_30
- 发表时间:2024-09-13
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shivang Aggarwal;Z. Kong;Moinak Ghoshal;Y. C. Hu;Dimitrios Koutsonikolas
- 通讯作者:Dimitrios Koutsonikolas
Multipath TCP in Smartphones Equipped with Millimeter Wave Radios
配备毫米波无线电的智能手机中的多路径 TCP
- DOI:10.1145/3477086.3480839
- 发表时间:2021-10-25
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Imran Khan;Moinak Ghoshal;Shivang Aggarwal;Dimitrios Koutsonikolas;Joerg Widmer
- 通讯作者:Joerg Widmer
An Experimental Study of Rate and Beam Adaptation in 60 GHz WLANs
60 GHz WLAN 中速率和波束自适应的实验研究
- DOI:10.1145/3416010.3423219
- 发表时间:2020-11
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Aggarwal, Shivang;Sardesai, Urjit Satish;Sinha, Viral;Koutsonikolas, Dimitrios
- 通讯作者:Koutsonikolas, Dimitrios
MuSher: An Agile Multipath-TCP Scheduler for Dual-Band 802.11ad/ac Wireless LANs
MuSher:适用于双频 802.11ad/ac 无线 LAN 的敏捷多路径 TCP 调度程序
- DOI:10.1145/3300061.3345435
- 发表时间:2019-08-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shivang Aggarwal;S. K. Saha;Imran Khan;Rohan Pathak;Dimitrios Koutsonikolas;Joerg Widmer
- 通讯作者:Joerg Widmer
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Dimitrios Koutsonikolas其他文献
ABC: Enabling Smartphone Authentication with Built-in Camera
ABC:使用内置摄像头启用智能手机身份验证
- DOI:
- 发表时间:
2024-09-14 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Zhongjie Ba;Sixu Piao;Xinwen Fu;Dimitrios Koutsonikolas;Aziz Mohaisen;K. Ren - 通讯作者:
K. Ren
Bringing Mobility-Awareness to WLANs using PHY Layer Information
使用 PHY 层信息将移动意识引入 WLAN
- DOI:
10.1145/2674005.2675017 - 发表时间:
2014-12-02 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Li Sun;Souvik Sen;Dimitrios Koutsonikolas - 通讯作者:
Dimitrios Koutsonikolas
Poster: Enabling Hands-free Drawing on WiFi Devices
海报:在 WiFi 设备上启用免提绘图
- DOI:
10.1145/2801694.2802144 - 发表时间:
2015-09-11 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Li Sun;Souvik Sen;Dimitrios Koutsonikolas;Kyu - 通讯作者:
Kyu
NextG-UP: a longitudinal and cross-sectional study of uplink performance of 5G networks
NextG-UP:5G网络上行性能的纵向和横向研究
- DOI:
10.1145/3556563.3558533 - 发表时间:
2022-10-14 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Moinak Ghoshal;Imran Khan;Qiang Xu;Z. Kong;Y. C. Hu;Dimitrios Koutsonikolas - 通讯作者:
Dimitrios Koutsonikolas
Two-dimensional reduction of beam training overhead in crowded 802.11ad based networks
在拥挤的 802.11ad 网络中二维减少波束训练开销
- DOI:
10.1109/infcomw.2018.8407013 - 发表时间:
2018-04-01 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Sihua Shao;Han;Dimitrios Koutsonikolas;Abdallah Khreishah - 通讯作者:
Abdallah Khreishah
Dimitrios Koutsonikolas的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Dimitrios Koutsonikolas', 18)}}的其他基金
NeTS: Medium: Collaborative Research: Scaling WLANs in Spectrum, User Density, and Robustness
NeTS:中:协作研究:扩展 WLAN 的频谱、用户密度和鲁棒性
- 批准号:
2139930 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
MRI: Development of X-Mili: An Open, Programmable Platform to Conquer the 5G and 6G Wireless Spectrum
MRI:X-Mili 的开发:征服 5G 和 6G 无线频谱的开放式可编程平台
- 批准号:
2117814 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: A Millimeter-Wave Multi-Layer WLAN Architecture for Multi-Gigabit, Always-On Connectivity
事业:用于多千兆位、始终在线连接的毫米波多层 WLAN 架构
- 批准号:
2128476 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: A Millimeter-Wave Multi-Layer WLAN Architecture for Multi-Gigabit, Always-On Connectivity
事业:用于多千兆位、始终在线连接的毫米波多层 WLAN 架构
- 批准号:
2128476 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
NeTS: Medium: Collaborative Research: Scaling WLANs in Spectrum, User Density, and Robustness
NeTS:中:协作研究:扩展 WLAN 的频谱、用户密度和鲁棒性
- 批准号:
1801903 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
NSF Student Travel Grant for 2018 ACM International Conference on Mobile Systems, Applications, and Services (ACM MobiSys)
2018 年 ACM 国际移动系统、应用程序和服务会议 (ACM MobiSys) 的 NSF 学生旅费补助金
- 批准号:
1821791 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
II-New: X60: A Cross-Layer Reconfigurable Multi-Gigabit WLAN Testbed at 60 GHz
II-新:X60:60 GHz 的跨层可重配置多千兆位 WLAN 测试台
- 批准号:
1629929 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
NeTS: Small: Power-Performance Tradeoffs for Mobile Devices in Next Generation WiFi Networks
NeTS:小型:下一代 WiFi 网络中移动设备的功耗与性能权衡
- 批准号:
1422304 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
Student Travel Support for the ACM MobiCom 2014 Conference
ACM MobiCom 2014 会议的学生旅行支持
- 批准号:
1429953 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
Student Travel Support for the ACM SIGCOMM 2014 Conference
ACM SIGCOMM 2014 会议的学生旅行支持
- 批准号:
1420953 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
支持二维毫米波波束扫描的微波/毫米波高集成度天线研究
- 批准号:62371263
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
运动舰船及动态尾迹的毫米波辐射机理与多维特性研究
- 批准号:62371159
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
面向复杂恶劣环境的4D毫米波雷达惯性弹性融合定位技术研究
- 批准号:42374047
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
介孔毫米球单原子催化位点电子态调控及其同步去除污水中EfOM/ARGs的机制
- 批准号:52370056
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
短毫米波新型矩形环对角双杆类慢波结构高效率行波管研究
- 批准号:62361031
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
CAREER: Scalable and Ubiquitous Millimeter-Wave Wireless Networks
职业:可扩展且无处不在的毫米波无线网络
- 批准号:
2238245 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
Vector Flow Velocity Imaging of Human Placenta using Angle-resolved Ultrasound and Deep Learning
使用角度分辨超声和深度学习对人胎盘进行矢量血流速度成像
- 批准号:
10886180 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Vector Flow Velocity Imaging of Human Placenta using Angle-resolved Ultrasound and Deep Learning
使用角度分辨超声和深度学习对人胎盘进行矢量血流速度成像
- 批准号:
10490424 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
CAREER: Understanding and Exploiting Non-linear Behavior of Phase-Change Materials for Millimeter-Wave Applications
职业:理解和利用相变材料的非线性行为用于毫米波应用
- 批准号:
2149886 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: A Millimeter-Wave Multi-Layer WLAN Architecture for Multi-Gigabit, Always-On Connectivity
事业:用于多千兆位、始终在线连接的毫米波多层 WLAN 架构
- 批准号:
2128476 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 53.07万 - 项目类别:
Continuing Grant