出国留学情况总结报告

出国留学情况总结报告姓名中文：赵海涛 性别：男 留学国别：英国 学习期限：16个月抵英日期： 2008 年 3 月 27日 回国日期：2009 年 7 月 23日电子邮件：haitaozhao; 1981tao国内单位：国防科技大学电子科学与工程学院专业(研究课题)：信息与通信工程（多跳无线网络中的带宽估计）在英学习单位：The institute of ECIT, Queens University of Belfast导师或合作者姓名：Emiliano Garcia-Palacios 电话：028-9097 1742 传真：028-9097 1702 电子邮件：e.garciaecit.qub.ac.uk从2008年4月到2009年7月，我在英国贝尔法斯特女王大学ECIT研究所进行了为期16个月的访问学习。这段时间的学习生活可以用单纯、紧张、充实来形容。单纯是因为自己的注意力可以非常集中于所做的课题，没有其他的事来扰乱你；紧张是因为学习计划安排的比较满，而且要定期的跟导师碰面讨论进度和研究计划；而充实则是因为在这段在英国的时间的学习和生活中，经历了很多，收获了很多。一、学习心得要简单的总结在英国的学习生活，我觉得主要有三个方面：一是有很大的收获，完成了自己博士研究的一部分重要工作，同时在国际一流刊物上发表了文章；二是感到我们跟国外的大学差距并不大，我们完全可以赶上他们甚至比他们做的更好。我感到我们学校实验室的软硬件条件以及研究水平跟国外的差距并不是那么大，正是得益于在国内的学习和锻炼，在英国的实验室我能很快的上手，进入工作状态。三是在英国的访学也同时建立了跟国外导师、国外大学的桥梁，在访问结束时，国外的导师表达了强烈的继续合作意愿，也希望以后有机会来我们学校访问交流。下面就学习工作中我认为值得借鉴的一些方面进行总结：（1）进入ECIT后，我的第一个感受是学生跟导师面对面交流的频率非常高，每周至少要跟导师碰一次面，两周还有一次组会来检验学生最近的工作进展，提出研究中的问题和下一步的安排，大家共同来讨论。导师对学生的工作非常了解，因而可以做出很有针对性的指导。因为导师还要处理教课等其他事务，所以导师就跟学生在网上共享一个日程安排，在这个日程安排上学生可以看到导师那天会在实验室，哪天会有空闲时间，可以方便的安排跟导师的日常会面。我感觉这种方法效率是非常高的，值得学习。（2）另外一个感受是，学生选择具体研究方向的自由度比较大。我刚到时，对方导师首先问我最感兴趣的方向是什么，现在做到什么程度了，然后说只要我感兴趣可以继续往下做。在访学的中期，他就我目前的研究情况，给出了几个可以深入的方向，然后询问我感兴趣的是哪个。总之，感觉尽管有项目的要求，导师仍然很看重我的兴趣所在。在与导师的交流过程中，也感觉交流的氛围很轻松，有时都没有那种师生的感觉，开会前，导师甚至会给你准备好茶或咖啡。在这种氛围下交流就可以轻松的畅所欲言了。（3）还有就是国外在论文修改这方面看的很重。比如投稿论文的修改过程都非常认真、仔细。这其中包括学生自己的修改和导师的审阅，写好的论文都需要进行一遍一遍的修改、讨论。这个过程中让我改进自己的英文论文写作方面也获益匪浅。除了课题组的学习研究外，我还经常参加ECIT的一些学术交流论坛。我想一个重要的原因是这边的学校都很开放，当然另一个不可忽视的原因是语言和交通上的便利，ECIT经常邀请一些英国、欧洲的知名学者来讲学、讨论，让我们学生也有机会和大师们面对面的交流。这些经历和交流，都让我积累了不少的经验和知识，与相关学科领域专家也建立了一定联系。二、完成工作进度在ECIT的学习研究，主要是研究无线多跳网络中的可用带宽估问题。具体而言，完成的工作主要如下：1从单跳链路入手，提高基于感知的带宽测量方法的准确度。相对于以往的研究，它通过区分由于自身的发送和周围节点发送而引起的“忙”状态，然后通过这种区分能够正确的估计两个节点处于“空闲”时间段的同步情况，从而能准确的估计出可用带宽。为了解决可用带宽估计中的测量周期难以选择的问题，我们采用了卡尔曼滤波结合一个变化检测的方法。不论是在可用带宽趋于平稳还是在可用带宽产生变化的情况下，该方法都取得的很好的效果：很好的抑止了测量中的高频误差，并且能迅速的捕捉到可用带宽的变化。2扩展单跳链路可用带宽测量方法到多跳网络中，提出了一种分析计算多跳路径端到端可用带宽的方法。该方法是通过一下几步实现的：首先，我们利用竞争图表示出相邻链路的干扰和隐藏节点的干扰；然后，我们给出了多跳路径中由于隐藏节点引起的碰撞的概率的计算方法；最后，我们利用了最优化模型来分析了链路周围媒体时间在多跳路径中各竞争链路中的分配，进而得到了给定路径的端到端可用带宽的计算值。本文提出的分析计算方法同时考虑了路径上各跳链路间可能采用不同的发送速率，因而能够适应多速率发送的情况。我们还就本文提出方法的应用给出了两个典型的例子：接纳控制和端到端容量的计算的分析和仿真结果。该方法针对多跳路径的可用带宽提供了系统的、准确的进行定量分析，从而改变了以往主要依赖定性分析或者是基于实验的启发性的方法。3以IEEE 802.11协议为参考，介绍了一个完整、实用的分析模型以保证网络中业务的带宽需求该模型的突出特点是有通用性和预测性。具体而言，该模型有以下特点：（i）它从物理层和MAC层上考虑了多跳无线网络中可能遇到的更真实的情况，包括真实的信道环境，非饱和业务，捕获效应和不同网络节点间的差异等等；（ii）它将网络中业务的带宽需求关联到了模型中的参数中去，从而可以方便的对带宽敏感业务进行建模分析；（iii）它可以提供“what-if”分析，从而可以预测当某一特定带宽需求的业务进入网络后的网络性能表现。三、发表论文情况在英国学习期间以第一作者的身份发表了3篇SCI国外期刊论文和1篇国际会议论文发表,还有2篇在审期刊论文。1已发表（或录用）论文：l 1题目：“Intra-Flow Contention Problem in Wireless Multi-hop Networks”发表杂志: IEEE Communication LettersSCI影响因子：0.869主要内容：就多跳无线网络中的“流内竞争”问题进行了建模分析，并且取得了准确的结果。就作者所知，这是第一次以建模的方式对“流内竞争”问题进行分析，从而改变了以往主要依赖定性分析或者是基于实验的启发性的方法。l 2题目：“Rethinking Available Bandwidth Estimation in IEEE 802.11-based Ad hoc Networks”发表杂志：IET Electronics LettersSCI影响因子：1.009主要内容：指出了最新的研究成果中有代表性的两种可用带宽测量方法中的问题，并给出了改进方案，从而提高了可用带宽估计的准确性。l 3 题目：“Accurate Available Bandwidth estimation in IEEE 802.11-based ad hoc networks”发表杂志：Computer communicationsSCI影响因子：0.444主要内容：提出了能准确估计单跳链路间可用带宽的方法。相对于以往的研究，它通过区分由于自身的发送和周围节点发送而引起的“忙”状态，然后通过这种区分能够正确的估计两个节点处于“空闲”时间段的同步情况，从而能准确的估计出可用带宽。l 4 题目：“Preserving QoS in Wireless Ad hoc Networks”作为“邀请论文”（invited paper）发表于IEEE Wireless Vitae 2009国际学术会议，EI检索。主要内容：无线链路所经历的碰撞概率在接纳控制中是一个重要因素，而目前的研究都忽略了新业务进入后会引起的碰撞概率的变化。在本文中，我们采用一个“软接纳”的过程来评估业务进入后网络所起的碰撞概率的变化，如果新业务导致了网络内碰撞概率的剧烈增加，该“软接纳”仍可以及时的拒绝新业务的进入。从而保证网络内已经存在的业务的服务质量不受到损害。2在审论文：1 “Soft Admission Control for QoS Guarantee in Wireless Ad hoc Networks”投稿到Computer Networks杂志2 “Guaranteeing Throughput in IEEE 802.11 Based Multi-hop Wireless Networks: an Analytical Approach” 投稿到IEEE Transactions on Mobile Computing杂志四、生活方面在外求学，安全是很重要的，我顺利、愉快的结束在英国的16个月的生活，并结识了很多来自世界各地的朋友。跟他们相处融洽愉快。另外，留学英国，除了在自己所在学校的学习外，我也到英国的其他著名大学去看了看，感受不同大学的氛围，比如牛津大学、剑桥大学、帝国理工、爱丁堡大学、格拉斯哥大学、利物浦大学等。总之，我觉得这一年多的时间非常的有收获，非常感谢国家、留学基金委和学校提供了这么宝贵的机会，我想这些收获、感受和体将会影响我的一生，影响我今后的工作和生活。我也会全力以赴的将我获得的新知识，新思想，取其精华弃其糟粕，在国内给其他同学同事进行交流。希望能尽自己所能为本专业的发展做出一点贡献。五、国外导师评语（翻译）（原件附后）从2008年3月到2009年，在中国留学基金委的资助下，赵海涛先生以“visiting research associate”的身份在ECIT实验室进行了交流访问。ECIT实验室隶属于贝尔法斯特女王大学（Queens University Belfast），是一流的研究机构。在赵海涛的访问期间，他从事“基于802.11 ad hoc网络中的可用带宽估计”问题的研究。因为无线网络中活动的不确定性，比如无线信道错误、节点的移动性，更重要的是新业务的接纳进入、由于隐藏节点的干扰和碰撞等等，这些都使得在这种网络下进行可用带宽估计是很有挑战性的工作。同时，在基于IEEE 802.11的ad hoc网络中提供服务质量支持在很大程度上依赖于系统对给定链路可用带宽估计的能力。然而，尽管有学者围绕这个问题做出了许多贡献，目前仍然没有同一的标准来度量这一重要资源，这也使得“基于802.11 ad hoc网络中的可用带宽估计”成为目前该领域亟待研究的重要课题之一。赵海涛成功的建立一个分析模型来考虑上述无线网络中的各个问题，并且能准确的估计网络中的可用带宽。他的研究是及时的和有创新性的。作为这一高质量研究的成果，我们已经在国际会议和国际一流杂志上发表了相关论文，比如IEEE Communication Letters、IET Electronics Letters、Elsevier Computer Communications等，更多的研究成果我们已经向该领域的顶级期刊比如IEEE的杂志投稿。赵海涛跟ECIT实验室无线网络研究组的合作带来了丰硕的和令人满意的成果。从我们的观点看，我们之间的合作是非常积极有意义的，我们希望能在不久的将来继续推动国防科技大学（NUDT）和ECIT这两所研究机构的合作。我们也期望对国防科技大学的访问。赵海涛本人已经证明了他具有杰出的研究技能。在他的研究中，他同时采用了分析和仿真的方法，并且取得了优秀的成果。他能力强、工作刻苦、有重新精神并且诚实、正直。如果在他毕业后想在学术领域继续工作，我将毫不犹豫的进行推荐。我相信他具有的研究和分析技能正是一个学术职位所期望的。如果有任何疑问，请跟我联系。Dr. E. Garcia-Palacios