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
基本信息
- 批准号:1801903
- 负责人:
- 金额:$ 67.24万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-08-01 至 2021-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The objective of this project is to design the next generation of Wireless Local Area Networks (WLANs) that will meet the ever-growing demands for more spectrum, higher densities, and higher degrees of robustness, moving closer towards the vision of multi-Gigabit-per-second (Gbps) connectivity everywhere. Via a combination of physical (PHY) and link layer innovations, the project will design the first S-T (Sixty Gigahertz to Terahertz) WLAN offering multi-Gbps and Terabit-per-second (Tbps) data rates, supporting both downlink and uplink multi-user multi-stream communication, and providing robust always-on connectivity. The project outcomes are relevant to a very broad segment of the population who use Wi-Fi in their daily lives. The project aims to inform spectrum policy via demonstration of novel use cases of emerging and diverse spectral bands. It will impact future standards and industry through demonstration of results in new and diverse bands coupled with the team's extensive collaborative industry network. Finally, the project includes an inter-disciplinary education plan and the team includes multiple graduate students from under-represented groups.The project will fundamentally advance today's single user, millimeter wave Gbps WLANs by scaling them in spectrum, user density, and robustness via three integrated research thrusts. The first thrust will develop new PHY layer techniques that maximize the utilization of the multi-Gigahertz (GHz) wide channels available in S-T communication systems. In the downlink, novel bandwidth hierarchical modulations are proposed as a way to enable simultaneous transmissions from users within the same transmit antenna beam. In the uplink, novel multi-beam codebooks will be designed to increase the path diversity and enable simultaneous directional transmission from users within the same area towards a common access point (AP). The second thrust will first explore the empirical limits of multi-user multi-stream communication in S-T bands. It will then design and evaluate low-overhead user and beam selection protocols for enabling downlink and uplink multi-user multi-stream communication in S-T WLANs, leveraging the hierarchical modulation schemes and multi-beam codebooks from the first thrust. The third thrust will design the first PHY-assisted link adaptation framework to realize robust S-T WLANs. The thrust will develop algorithms that leverage unique PHY layer metrics to diagnose the cause of link degradation and perform fine-grained mobility and blockage classification. These algorithms will be leveraged to determine when to trigger adaptation and select the right adaptation strategies in different scenarios. All the proposed solutions will be experimentally evaluated on a one-of-its-kind testbed spanning three different segments of S-T spectrum - 60 GHz, 300 GHz, and 1 THz.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目的目标是设计下一代无线局域网(WLAN),以满足对更多频谱、更高密度和更高鲁棒性的不断增长的需求,朝着多千兆位的愿景迈进。每秒 (Gbps) 连接无处不在。通过物理 (PHY) 和链路层创新的结合,该项目将设计第一个 S-T(60 吉赫兹到太赫兹)WLAN,提供多 Gbps 和太比特每秒 (Tbps) 数据速率,支持下行链路和上行链路多链路用户多流通信,并提供强大的始终在线连接。该项目的成果与日常生活中使用 Wi-Fi 的广大人群相关。该项目旨在通过展示新兴和多样化频段的新颖用例来为频谱政策提供信息。它将通过展示新的和多样化的频段的成果以及该团队广泛的协作行业网络来影响未来的标准和行业。最后,该项目包括一个跨学科教育计划,团队包括来自代表性不足群体的多名研究生。该项目将从根本上推进当今的单用户、毫米波 Gbps WLAN,通过三个方面扩展频谱、用户密度和鲁棒性:综合研究重点。第一个重点是开发新的 PHY 层技术,最大限度地利用 S-T 通信系统中可用的多千兆赫 (GHz) 宽通道。在下行链路中,提出了新颖的带宽分层调制作为使用户能够在同一发射天线波束内同时传输的一种方式。在上行链路中,将设计新颖的多波束码本来增加路径分集并实现从同一区域内的用户向公共接入点(AP)的同时定向传输。第二个主旨将首先探讨 S-T 频段多用户多流通信的经验限制。然后,它将设计和评估低开销用户和波束选择协议,以在 S-T WLAN 中实现下行链路和上行链路多用户多流通信,利用第一阶段的分层调制方案和多波束码本。第三个重点将设计第一个 PHY 辅助链路自适应框架,以实现强大的 S-T WLAN。该项目将开发算法,利用独特的 PHY 层指标来诊断链路退化的原因,并执行细粒度的移动性和阻塞分类。这些算法将用于确定何时触发适应并在不同场景下选择正确的适应策略。所有提出的解决方案都将在跨越 S-T 频谱三个不同部分(60 GHz、300 GHz 和 1 THz)的独一无二的测试台上进行实验评估。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并被认为值得通过以下方式获得支持:使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Multi-Stream Beam-Training for mmWave MIMO Networks
毫米波 MIMO 网络的多流波束训练
- DOI:10.1145/3241539.3241556
- 发表时间:2018-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ghasempour, Yasaman;Haider, Muhammad K.;Cordeiro, Carlos;Koutsonikolas, Dimitrios;Knightly, Edward
- 通讯作者:Knightly, Edward
SIMBA: Single RF Chain Multi-User Beamforming in 60 GHz WLANs
SIMBA:60 GHz WLAN 中的单射频链多用户波束成形
- DOI:
- 发表时间:2020-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Dasala, Keerthi;Jornet, Josep M;Knightly, Edward
- 通讯作者:Knightly, Edward
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
A versatile experimental testbed for ultrabroadband communication networks above 100 GHz
适用于 100 GHz 以上超宽带通信网络的多功能实验测试台
- DOI:10.1016/j.comnet.2021.108092
- 发表时间:2021-07
- 期刊:
- 影响因子:5.6
- 作者:Sen, Priyangshu;Ariyarathna, Viduneth;Madanayake, Arjuna;Jornet, Josep M.
- 通讯作者:Jornet, Josep M.
Hierarchical Bandwidth Modulation for Ultra-Broadband Terahertz Communications
超宽带太赫兹通信的分层带宽调制
- DOI:10.1109/icc.2019.8761547
- 发表时间:2019-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hossain, Zahed;Jornet, Josep Miquel
- 通讯作者:Jornet, Josep Miquel
{{
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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
1553447 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Continuing 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 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:
$ 67.24万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
基于挥发性分布和氧化校正的大气半/中等挥发性有机物来源解析方法构建
- 批准号:42377095
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于机器学习和经典电动力学研究中等尺寸金属纳米粒子的量子表面等离激元
- 批准号:22373002
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
中等质量黑洞附近的暗物质分布及其IMRI系统引力波回波探测
- 批准号:12365008
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
复合低维拓扑材料中等离激元增强光学响应的研究
- 批准号:12374288
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
托卡马克偏滤器中等离子体的多尺度算法与数值模拟研究
- 批准号:12371432
- 批准年份:2023
- 资助金额:43.5 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
- 批准号:
2312834 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Scalable Metasurface Array for mmWave Communication and Sensing
合作研究:NeTS:Medium:用于毫米波通信和传感的可扩展超表面阵列
- 批准号:
2312716 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Towards High-Performing LoRa with Embedded Intelligence on the Edge
协作研究:NeTS:中:利用边缘嵌入式智能实现高性能 LoRa
- 批准号:
2312675 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
- 批准号:
2312836 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
- 批准号:
2312835 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 67.24万 - 项目类别:
Standard Grant