无线携能中继网络中多种资源联合优化问题研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61503368
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F03.自动化
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Currently, as the rapid development of wireless networks, advanced techniques that can provide convenient energy supply to mobile devices and achieve fast data transmission rates are urgently needed. Wireless information and power transfer (WIPT) technique can provide green and wireless power transfer to mobile devices, and relay technique can support fast data transmission rates. As the combination of these two technologies, wireless relay networks with WIPT have attracted large attention. In this kind of networks, how to utilize the scarce resources to improve network performance is a critical issue. In this project, we will consider the new property of simultaneous energy and information transmissions for this kind of networks, design relay transmission protocols with WIPT, propose joint resource allocation algorithms on the basis of network resource optimization framework, and finally, pursue the feasible solutions that can approach to the system performance limit. This project will be conducted from three aspects, the transmission protocol design for wireless relay networks with WIPT and the optimization of transmission parameters, the tradeoff between transmission rate and harvested energy, and the dynamic energy harvesting and resource optimization for relay networks with WIPT under time variant channel conditions. Then, both numerical simulations and experiment platform based simulations will be carried out to verify the performance of the proposed algorithms. This project aims to propose a set of energy management and resource optimization algorithms, which will provide solid theoretic foundation and technical support for wireless relay transmissions with WIPT.
当今无线网络的迅猛发展迫切需要能够为移动设备提供便利的电能供给、实现数据快速传输的新型技术。无线携能通信技术能够为移动设备提供绿色无线的电能供给,而中继传输技术能够实现数据的快速传输。作为两种技术的融合,无线携能中继网络因此而获得了广泛关注。在这类网络中,如何利用稀缺的网络资源提高系统性能是亟待解决的关键问题。本项目针对该网络中能量流与信息流同步传输的新特性,设计携能中继传输机制,提出网络资源优化框架下的联合资源优化算法,并寻求逼近系统性能极限的可行解。具体内容包括:无线携能中继传输机制的建立及传输参数优化;传输速率与能量之间的折中性能优化;时变信道环境下动态的能量收集与资源优化。在此基础上,我们将利用数值仿真和实验平台仿真相结合的方法,验证算法的性能。通过上述研究,本项目将提出一套适用于无线携能中继网络中的能量管理和资源优化算法,为具有携能性的中继传输方案提供有力的理论依据和技术支撑。

结项摘要

当今无线网络的迅猛发展迫切需要能够为移动设备提供便利的电能供给、实现数据快速传输的新型技术。无线携能通信技术能够为移动设备提供绿色无线的电能供给,而中继传输技术能够实现数据的快速传输。作为两种技术的融合,无线携能中继网络因此而获得了广泛关注。在这类网络中,如何利用稀缺的网络资源提高系统性能是亟待解决的关键问题。本项目针对该网络中能量流与信息流同步传输的新特性,设计携能中继传输机制,提出网络资源优化框架下的联合资源优化算法,并寻求逼近系统性能极限的可行解。该项目的主要研究内容及取得的结果包括:提出了基于不对称时间传输的解码-转发中继携能通信新机制;针对时间切分和功率分割的携能中继通信方案,结合实际的能量消耗模型,分别提出了多种资源联合优化的快速算法,实现传输速率最大化;设计了满足传输速率与能量收集条件的能耗最小化的最优传输策略;提出了适用于时变信道环境,动态的能量和资源联合优化算法,实现系统效用与能耗的折中性能;针对信道存在不确定性的携能多中继网络,提出了实现传输速率最大化的最优化算法。仿真验证了与相关算法相比所设计的算法在性能上的优势。该项目取得的研究结果能够为具有携能性的中继传输方案提供有力的理论依据和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(7)
专利数量(7)
Energy efficient resource allocation for time-varying OFDMA relay systems with hybrid energy suppliers
具有混合能源供应商的时变 OFDMA 中继系统的节能资源分配
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    IEEE Systems Journal
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Bo Yang;Yanyan Shen;Qiaoni Han;Cailian Chen;Xinping Guan;Weidong Zhang
  • 通讯作者:
    Weidong Zhang
Subcarrier pairingbased resource optimization for OFDMA wireless powered relay transmissions with time switching scheme
基于子载波配对的 OFDMA 无线供电中继传输资源优化与时间切换方案
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    IEEE Transactinons on Signal Processing
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yanyan Shen;Xiaoxia Huang;Kyung Sup Kwak;Bo Yang;Shuqiang Wang
  • 通讯作者:
    Shuqiang Wang

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其他文献

基于卷积神经网络的骨龄阶段识别研究 Bone Age Recognition Using Convolution Neural Network
使用卷积神经网络进行骨龄识别
  • DOI:
    10.12677/jisp.2018.71001
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    2019 IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王永灿;胡勇;申妍燕;王书强;王祖辉
  • 通讯作者:
    王祖辉
生成对抗网络在医学图像计算上的进展与展望
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    计算机科学与应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    游森榕;胡圣烨;申妍燕;王书强
  • 通讯作者:
    王书强

其他文献

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相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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