中文摘要：

本人长期专注于通信网基础理论和宽带网络资源管理领域的研究，在通信话务理论、排队论、博弈论等方面作出了开创性的工作，并很好地将这些理论成果应用到了实际网络的优化设计中，其中尤以休假排队系统的矩阵几何解以及密集无线网络的协作资源调度方面成果突出。同时引领了平流层通信和通信广播融合等新型通信系统的研究，确立了在通信网领域的学术地位。近5年共发表 SCI期刊论文26篇，其中IEEE 期刊论文8篇；单篇被引用最高次数25次；大会或特邀报告6次；IEEE/ACM系列主流国际会议论文52篇。申请发明专利16 项，其中6 项已获授权；获得奖励10项，其中国际奖4项、最佳论文奖3项。目前负责973课题 1项、中港联合基金项目1项、欧盟FP6项目1项等。本申请将针对密集无线网络，研究能源效率优先的协同传输与协作资源调度新方法，为未来移动通信系统的实现和标准化提供理论基础和技术支撑。

结论摘要：

近年来随着各种无线通信技术的飞速发展，无线网络的部署密度越来越大，这不仅会在相邻小区之间引入大量的同频干扰，还会带来基站与终端能耗的急剧增加。因此需要在相邻小区之间引入协同传输的机理，并将分散在不同小区的无线资源（包括频谱和能量）进行全局优化与调度，否则网络性能将会呈现瓶颈、甚至有可能出现下降。本研究针对密集无线网络，研究了能量效率优先的协同传输与协作资源调度新方法，为下一代移动通信系统的实现和标准化提供了理论基础和技术支撑。代表性成果包括 1.非理想条件下基站协同传输机制与资源优化 a)针对基站合作规模受限问题，提出了一种分布式基站动态组簇算法，大幅降低了运算与信令开销； b)针对信道信息反馈速率受限问题，提出了一种基于部分基站选择的动态信道量化与反馈机制，大幅提升了基站协作的性能增益，并给出了用户平均信干噪比的下界。 2. 基于多跳中继与基站协作的小区缩放技术 a)提出了一种全新的小区缩放(cell zooming)概念及其理论框架，即各小区可根据自身业务强度的变化自适应地调整小区的大小，在保障网络覆盖的前提下通过主动关闭部分低负载小区来降低蜂窝网络整体的能耗; b)给出了实现小区缩放的中心式和分布式算法，在小区负载很轻的时候可以节省将近一半的网络能量。该论文荣获了2013年度IEEE通信学会亚太区最佳论文奖。 3. 考虑业务时空动态特性的基站协作节能机制 a)提出了一种根据网络负载的变化动态地调度负载较低基站进入休眠状态的基站协作节能机制，并基于动态规划理论对其进行了数学建模与理论分析，给出了最优的基站休眠策略； b)已有节能机制仅仅考虑了网络流量在时间尺度上的变化，本研究同时考虑了流量的空间不均匀性和时间动态性，提出了动态的基站休眠策略。 4. 基于控制与业务覆盖分离的超蜂窝网络新架构及其理论基础 a)提出一种全新的超蜂窝网络的体系架构，通过控制信道覆盖与业务信道覆盖适度的分离引入网络的柔性覆盖、资源的弹性匹配、以及业务的适度服务机制，实现了能效与资源的联合优化； b)基于随机几何理论给出了超蜂窝网络最优基站部署密度的渐进显式解，并基于排队论与信息论的融合建立了网络节能增益与业务延迟之间的理论关系； c)本项成果得到了国家973计划支持，本人担任首席科学家。