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我校本科生毕业设计成果被IEEE TCOM接收

日期2019-03-06/

近日,我校2018级硕士研究生吕博杰、2014级通信工程专业本科生黄乐翔的毕业设计成果《Joint Downlink Scheduling for File Placement and Delivery in Cache-Assisted Wireless Networks with Finite File Lifetime》被通信学科的国际顶级学术期刊《IEEE Transactions on Communications》录用。吕博杰和黄乐翔分别为论文的第一第二作者,电子与电气工程系王锐副教授为本文的通讯作者。

图一  2014级本科生吕博杰 现为南科大-哈工大联合培养2018级硕士研究生

图二 2014级本科生黄乐翔,现于美国宾州州立大学攻读计算机科学博士学位

该论文提出了无线缓存网络中的一种新颖的资源调度方法。无线缓存是当前无线通信领域的一个研究热点。使用无线缓存技术可以节约基站的资源消耗,从而有望提升系统整体吞吐量并降低移动通信的资费。资源调度是发掘无线缓存网络性能的关键,同时也是设计的难点。吕博杰和黄乐翔两位同学从大三上学期开始就全力投入到该课题的研究当中。对于本科生而言,参与无线通信领域的学术研究是个充满挑战的过程。为了理解研究问题,两位同学从自学了凸优化、马尔科夫决策过程、强化学习等通信工程培养方案以外的数学工具开始,逐渐掌握无线资源调度问题的数学基础。在此基础上,他们进一步学习了包括5G在内的前沿无线通信理论,从而最终完成了问题的建模和公式化描述。他们发现在有限的文件生命周期内,无线缓存网络中的资源调度实际上是一个复杂的动态规划问题,直接求解的复杂度不可接受。在王锐副教授的帮助下,吕博杰和黄乐翔两位同学把复杂的动态规划问题近似为有限时间长度的马尔科夫决策过程问题,并利用强化学习的方法较好地解决了这一问题。

图三  无线缓存网络示意图

在取得理论研究成果后,无线通信领域顶级期刊的论文写作对于两位同学来说是另一个重大挑战。为了阐述清楚复杂的系统模型和数学推导,该论文仅在写作阶段就与王锐副教授反复修改了四十多稿。由于在数学模型和方法的应用上有较大创新,吕博杰和黄乐翔两位同学在两轮审稿中一共写了49页的回复来解答审稿人和编辑的疑问,最后获得了一致认可和编辑的高度评价。该论文的部分前期工作已经发表在国际通信会议(IEEE ICC 2018)。基于该论文成果的初步扩展也已经发表在全球通信会议(IEEE Globecom 2018)。上述两个学术会议为无线通信领域仅有的两个旗舰会议。

吕博杰和黄乐翔两位同学在毕业后均选择了进一步深造。其中,黄乐翔同学是我校2018年度优秀毕业生,现于美国宾州州立大学攻读计算机科学博士学位。吕博杰同学选择保送南科大-哈工大联合培养硕士项目,继续在王锐副教授的课题组中从事无线通信方向的研究。

除了该论文,王锐副教授课题组近期还在IEEE Transactions on Wireless Communications,IEEE Transactions on Networking,IEEE Transactions on Vehicular Technology等无线通信和网络的顶级期刊上连续发表一系列研究成果。合作单位包括香港大学,中国科学技术大学和北京航空航天大学。

图四 近期斩获颇丰的王锐副教授课题组

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