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動態頻譜資源共享寬帶無線通信系統驗證網絡關鍵技術

項目“動態頻譜資源共享寬帶無線通信系統驗證網絡開發”屬于國家863重點項目“頻譜資源共享無線通信系統”的子課題。該項目目標是開發與現有系統共存的寬帶無線通信系統驗證網絡，并在694～806MHz頻段進行演示驗證。在不影響現有系統業務的前提下，為固定和移動用戶提供語音和其它寬帶業務。項目所開發的動態頻譜資源共享實驗驗證網絡支持8個網絡節點，可通過配置構成集中、分布和混合網絡架構。與現有業務共存的情況下，在694～806MHz頻段完成實驗驗證；單節點的覆蓋范圍>1km2；支持20Mbps的峰值傳輸速率，并支持可變速率傳輸；可接入Internet網絡，支持VoIP、交互式視頻業務；工作頻段的整體頻譜利用效率達到30％以上；本課題對動態頻譜資源共享網絡的體系架構、系統設計、協議棧開發、演示驗證以及相應的關鍵技術進行了系統級研究，完成了系統總體方案設計、軟件無線電平臺和協議棧開發的相關工作，成功搭建了具有認知功能的、能夠在694-806MHz頻段內動態使用頻譜資源的集中式、分布式和混合式實驗驗證網絡，并在多種環境下，對該系統進行了實際測量，獲取了大量實驗數據，實際測試結果表明，本課題搭建的具有認知功能的三種不同架構驗證網絡能夠正常完成預期功能（如協同感知、動態獲取可用頻譜資源、組網、切換、保護主用戶、多跳傳輸等），并能夠實現較好的網絡性能（如吞吐量、網絡時延、丟包率等）。同時，本課題還對動態頻譜資源共享網絡的多項關鍵技術進行了深入研究，在物理層頻譜感知技術、傳輸技術、MAC協議設計、頻譜接入策略研究、網絡層路由協議設計等發面均取得了大量研究成果。動態頻譜資源共享寬帶無線通信系統能夠有效地應用于我國國民生產生活的各個方面，其中該系統的分布式網絡架構尤其具有廣闊的應用前景，可以在移動環境下，在任何地點建立起高速無線數據鏈路，處置緊急、突發事件，或建立臨時信息采集網絡。該類型設備可以廣泛應用于軍事指揮、油田監控、水文調查、地質勘探、野外搶險作業以及特種行業的實時移動數據傳輸和監控。

電子科技大學 2021-04-10

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