检索结果-内蒙古大学图书馆

信号处理 2023年第3期39卷 400-409页

作者：焦阳桑健李潇金石东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

本文研究了利用无监督学习的可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助毫米波大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)下行传输设计。首先,针对发送端信道状态信息(channel state information,CSI)非理想场景,推导了RIS辅助的毫米波下行传输系统平均频谱效率闭式上界。进一步,考虑实际系统硬件受限的条件,本文采用基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)码本的模拟预编码,且RIS各反射单元仅能取有限的离散相移值。在此基础上,以所推导的平均频谱效率上界最大化为目标,提出一种基于无监督学习的发送端混合预编码、接收端数字合并以及RIS反射单元相移联合设计方法。所提方法采用两阶段无监督学习模型,分别生成RIS反射单元相移与发送端混合预编码,而接收端数字合并矩阵则采用最小均方误差(minimum mean squared error,MMSE)准则生成。同时,本文针对该模型提出了一种高效的分段训练方法。该训练方法分别对生成RIS反射单元相移与发送端混合预编码的网络进行训练,再对两个网络进行联合训练。仿真结果表明本文所提方法相对传统迭代算法对于非理想CSI具有更好的鲁棒性,当信道估计误差程度增加,本文所提方法性能仅下降约1%,而传统迭代算法则下降约40%。同时,本文所提方法对传输环境变化具有更好的鲁棒性,相对于传统迭代算法能保持至少30%的性能提升。此外,在计算时间开销上本文所提方法相对传统迭代算法有百倍的提升。

关键词：毫米波可重构智能表面混合预编码无监督学习

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智能电网中基于二分图匹配的网络切片资源分配算法

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通信学报 2024年第3期45卷 17-28页

作者：夏玮玮辛逸飞梁栋吴军王歆燕锋沈连丰东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250012 纽约州立大学石溪分校电子与计算机工程系纽约11794

为了解决智能电网中多类业务的服务质量需求难以同时得到满足的问题并兼顾电力终端和网络侧经济效用,提出了一种基于二分图匹配的网络切片资源分配算法。针对智能电网场景中的控制类和采集类业务,为电力终端分别制定相应的投标信息,并... 详细信息

为了解决智能电网中多类业务的服务质量需求难以同时得到满足的问题并兼顾电力终端和网络侧经济效用,提出了一种基于二分图匹配的网络切片资源分配算法。针对智能电网场景中的控制类和采集类业务,为电力终端分别制定相应的投标信息,并据此计算支付价格和效用矩阵;将网络切片与电力终端之间的资源分配建模为二分图匹配问题,根据不同业务的时延、传输速率或能耗需求,向终端分配不同的切片资源以最大化系统效用。仿真结果表明,相较于已有的双向拍卖算法和贪心算法,所提算法能够提高10%~20%的系统效用。

关键词：网络切片资源分配智能电网二分图匹配拍卖

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低地球轨道卫星边缘计算场景中任务卸载与资源分配联合优化算法

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通信学报 2024年第7期45卷 48-60页

作者：夏玮玮胡静宋铁成东南大学移动通信全国重点实验室江苏南京210096

针对低地球轨道(LEO)卫星边缘计算场景中地面用户计算任务的卸载需求,提出联合卸载与资源分配优化(JORAO)算法。考虑到LEO卫星的有限覆盖时间,以最小化所有地面用户的平均服务时延为目标,联合优化卸载策略、LEO卫星的通信和计算资源分... 详细信息

针对低地球轨道(LEO)卫星边缘计算场景中地面用户计算任务的卸载需求,提出联合卸载与资源分配优化(JORAO)算法。考虑到LEO卫星的有限覆盖时间,以最小化所有地面用户的平均服务时延为目标,联合优化卸载策略、LEO卫星的通信和计算资源分配。将任务卸载与资源分配的联合优化问题分解为卸载决策和资源分配子问题,使用交替优化方法,获得原始优化问题的次优解。对于任务卸载决策子问题,将其建模为联盟博弈模型,当博弈达到纳什均衡时,获得最小化平均服务时延的地面用户卸载策略;对于资源分配子问题,使用拉格朗日乘子法获得最优的通信和计算资源分配结果。此外,还证明了所提算法的收敛性和稳定性。仿真结果表明,所提算法具有良好的收敛性,能显著降低地面用户的平均服务时延和提高任务卸载成功率。

关键词：低地球轨道卫星边缘计算卸载资源分配联盟博弈

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智能超表面毫米波覆盖增强波束设计与测量

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西安电子科技大学学报 2024年第5期51卷 189-200页

作者：滕晓坤孟声国陈伟聪唐万恺金石东南大学移动通信全国重点实验室江苏南京211189

针对毫米波无线通信系统中信号覆盖性能弱的问题,提出使用智能超表面反射宽波束以持续增强弱覆盖区域信号强度的方法。首先,在没有视距路径的收发机之间引入智能超表面,利用智能超表面电波传播模型,得到反射辅助路径的接收信号功率表达... 详细信息

针对毫米波无线通信系统中信号覆盖性能弱的问题,提出使用智能超表面反射宽波束以持续增强弱覆盖区域信号强度的方法。首先,在没有视距路径的收发机之间引入智能超表面,利用智能超表面电波传播模型,得到反射辅助路径的接收信号功率表达式。随后,根据先验信息的不同获知程度,提出一种智能超表面反射相移设计框架,并采用启发式算法实现智能超表面离散相移约束下的高效寻优。仿真结果证明,所提算法能够基于智能超表面合成任意宽度的反射波束。同时,根据待覆盖区域的具体形状优化能够进一步提高智能超表面覆盖增强性能。最后,搭建智能超表面反射方向图测量系统和毫米波通信原型系统,在35 GHz频段开展测量验证,获得与仿真结果一致的性能。在暗室环境下的方向图测量验证了智能超表面波束合成算法的有效性。在实际环境下开展的信号覆盖情况测量中,对比未部署智能超表面的情况,部署智能超表面和所提算法后信号覆盖率从1.5%提升至90%。

关键词：智能超表面毫米波覆盖增强波束合成原型测量

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面向大规模低地球轨道卫星网络的星间链路连接策略

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通信学报 2024年第8期45卷 100-109页

作者：燕锋聂浩俭夏玮玮沈连丰东南大学移动通信全国重点实验室江苏南京210096

针对大规模低地球轨道(LEO)卫星网络,提出了2类新型星间链路(ISL)连接策略:Grid-V和Grid+,并对传统的Grid连接策略进行改进。所提策略充分利用了次邻轨和跨邻轨星间链路,Grid-V连接策略舍弃了Grid连接策略的轨内链路,利用次邻轨和跨邻... 详细信息

针对大规模低地球轨道(LEO)卫星网络,提出了2类新型星间链路(ISL)连接策略:Grid-V和Grid+,并对传统的Grid连接策略进行改进。所提策略充分利用了次邻轨和跨邻轨星间链路,Grid-V连接策略舍弃了Grid连接策略的轨内链路,利用次邻轨和跨邻轨的星间链路形成网络拓扑;Grid+连接策略在保留Grid连接策略中的星间链路基础上,允许卫星与同轨道或者次邻轨道卫星建立跨星连接。针对Walker-Delta星座构型的大规模LEO卫星网络,设计了基于所提星间链路连接策略的最短距离路由算法,并分别从几何拓扑和数据包层面对路由进行了系统级仿真,以评估各连接策略的性能。仿真结果表明,在几何拓扑层面,所提策略可以有效减少平均路由跳数与路径切换次数;在数据包层面,所提策略在往返时延及抖动、路径占用率、平均吞吐量等方面具有更好的性能。

关键词：低地球轨道卫星网络星间链路连接策略路由

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基于自由空间光的无人机通信网络关键技术与发展趋势

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2311-2322页

作者：冯斯梦赵一迪董超吴启晖南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业和信息化部重点实验室南京211106

在当前电磁频谱拥堵和无线电干扰严重的情况下,基于自由空间光(FSO)的无人机(UAV)通信网络作为推进空天地一体化进程的重要一环,得到了学术界和工业界的广泛关注。与传统射频通信相比,FSO通信具有高数据传输速率、低时延和高安全性等优... 详细信息

在当前电磁频谱拥堵和无线电干扰严重的情况下,基于自由空间光(FSO)的无人机(UAV)通信网络作为推进空天地一体化进程的重要一环,得到了学术界和工业界的广泛关注。与传统射频通信相比,FSO通信具有高数据传输速率、低时延和高安全性等优势。然而,FSO链路易受大气信道条件影响,同时UAV高移动性、网络高动态性以及机载资源的有限性给FSO的稳定连接与可靠通信带来了巨大挑战。因此,该文在介绍了FSO传输特性的基础上,着重分析了提升基于FSO的UAV通信网络稳定性与通信质量的关键技术,在此基础上,归纳出高可靠、强智能、长续航的发展趋势,以期为基于FSO的UAV通信网络发展提供参考与借鉴。

关键词：空天地一体化无人机通信网络自由空间光通信

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基于IRS辅助的MIMO车联网系统联合波束成形设计

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通信学报 2023年第2期44卷 59-69页

作者：张雷王玉田建杰张琳章天骄江苏理工学院电气信息工程学院江苏常州213001 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

针对MIMO车联网系统中V2I和V2V共享频谱的情形,提出了一种IRS辅助的联合波束成形设计方法。在保证V2V用户数据速率需求、V2I基站发射功率受限和IRS反射相移模约束等条件下,以最大化V2I用户的信道容量为目标,联合优化基站端发送预编码和... 详细信息

针对MIMO车联网系统中V2I和V2V共享频谱的情形,提出了一种IRS辅助的联合波束成形设计方法。在保证V2V用户数据速率需求、V2I基站发射功率受限和IRS反射相移模约束等条件下,以最大化V2I用户的信道容量为目标,联合优化基站端发送预编码和IRS端的反射相移矩阵。采用最小均方误差规则、矩阵分析理论和内逼算法把非凸且变量耦合的优化问题转换为解耦后的凸优化问题,并提出一种交替迭代优化算法获得原问题的解。对所提算法的性能进行仿真,分析了IRS反射单元数、IRS部署位置和车速对车联网频谱效率的影响。仿真结果表明,所提算法收敛性较好,若在基站附近部署IRS,利用所提的联合波束成形方法能最大限度地提高车联网频谱效率。

关键词：智能反射面车联网 MIMO 波束成形凸优化

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Tbps级光子太赫兹实时通信系统:从"电传输"到"光处理"

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科技纵览 2024年第4期 58-60页

作者：尤肖虎朱敏张教余建军紫金山实验室东南大学中国科学院移动通信全国重点实验室鹏城实验室复旦大学

紫金山实验室联合东南大学、鹏城实验室、复旦大学、中国移动等优势单位组成研究攻关团队,在国家重点研发计划和鹏城实验室专项等项目的支持下,采用"电传输、光处理"的核心理念,搭建起光子太赫兹实验环境,突破了超宽带光与太... 详细信息

紫金山实验室联合东南大学、鹏城实验室、复旦大学、中国移动等优势单位组成研究攻关团队,在国家重点研发计划和鹏城实验室专项等项目的支持下,采用"电传输、光处理"的核心理念,搭建起光子太赫兹实验环境,突破了超宽带光与太赫兹之间的灵活转换、光纤太赫兹混合信道的非线性损伤抑制等方面的应用瓶颈,在110 GHz~500 GHz全频段上实现了Tbps级光子太赫兹实时传输,解决了超宽带6G太赫兹实时无线通信难题.

关键词：超宽带实时无线通信实时传输太赫兹全频段中国移动国家重点研发计划混合信道

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专题导读

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中兴通讯技术 2024年第3期30卷 1-2页

作者：金石章嘉懿韩瑜东南大学移动通信国家重点实验室北京交通大学

随着5G进入大规模商用化部署阶段，6G在全球范围内已成为科技竞争新焦点。2023年，国际电信联盟定义了6G的6大场景和15项关键能力。在此需求驱动下，发展并增强多天线技术是实现6G愿景目标的有效手段。多天线技术发展至今，已从天线形...

随着5G进入大规模商用化部署阶段，6G在全球范围内已成为科技竞争新焦点。2023年，国际电信联盟定义了6G的6大场景和15项关键能力。在此需求驱动下，发展并增强多天线技术是实现6G愿景目标的有效手段。多天线技术发展至今，已从天线形态及拓扑设计、信道建模及测量、无线传输理论与关键技术等多个方面取得了重要突破。当前阶段多天线技术相关研究更注重近场通信、通感一体化等新应用场景的开发，在超大规模多天线、智能超表面等新天线形态下的扩展，以及利用人工智能（AI）等新技术进行传输优化或变革性创新等。

关键词：

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无线网络多用户干扰下智能发射功率控制算法

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通信学报 2022年第2期43卷 15-21页

作者：张先超赵耀叶海军樊锐东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 嘉兴学院浙江省医学电子与数字健康重点实验室浙江嘉兴314001 北京理工大学信息与电子学院北京100081 北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 中国电子科学研究院北京100041

针对无线网络多用户互相干扰的问题,通过对发射功率进行智能控制,实现干扰管理,保证多用户通信服务质量。首先,考虑复杂动态无线信道环境,建立以无线通信系统加权数据速率最大化为目标的发射功率控制模型。其次,设计以深度强化学习"... 详细信息

针对无线网络多用户互相干扰的问题,通过对发射功率进行智能控制,实现干扰管理,保证多用户通信服务质量。首先,考虑复杂动态无线信道环境,建立以无线通信系统加权数据速率最大化为目标的发射功率控制模型。其次,设计以深度强化学习"行动器-评判器"为基本架构的智能发射功率控制算法,缩短功率控制决策时间。仿真验证表明,所提算法收敛速度快,在10对收发机场景下,计算时间缩短到传统最优算法的1/4。

关键词：无线网络多用户干扰管理发射功率控制深度强化学习功率控制时间

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