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第十八届全国电波传播年会

作者：张鑫马立强孙健张文胜王承祥山东大学信息科学与工程学院山东省无线通信技术重点实验室东南大学信息科学与工程学院移动通信国家重点实验室紫金山实验室

本文设计了一种可以支持多种极化工作模式的2-Bit可重构智能超表面单元.该单元的主体包括了三个金属层,两个介质层和四个PIN二极管.当改变二极管状态时,单元表面的感应电流的分布会随之产生变化,从而影响RIS单元的反射系数.单元结构和... 详细信息

本文设计了一种可以支持多种极化工作模式的2-Bit可重构智能超表面单元.该单元的主体包括了三个金属层,两个介质层和四个PIN二极管.当改变二极管状态时,单元表面的感应电流的分布会随之产生变化,从而影响RIS单元的反射系数.单元结构和尺寸参数会影响表面电流分布和反射系数,通过电磁仿真分析最终确定了优化的单元结构和尺寸.在多种极化电磁波的照射下,设计的单元可以在7.6GHz处实现2-Bit的相移,并且相邻状态的相位差落在90°±15°的范围内.进一步使用该单元构成的发射端RIS阵列,计算了系统所能达到的信道容量,从通信的角度评价2-Bit可重构智能超表面单元的性能.

关键词：可重构智能超表面 2-Bit PIN二极管多极化信道容量

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一种传输时限下认知无线电网络的动态广播策略

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计算机科学 2021年第7期48卷 340-346页

作者：房婷宫傲宇张帆林艳贾林琼张一晋南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 东南大学移动通信国家重点实验室南京210018

在具有传输时限要求的认知无线电网络中,次用户需要机会式地在给定传输时限内使用无主用户占用的信道广播消息。针对此场景,文中提出一种新的传输时限下认知无线电网络的动态广播策略,允许各等待发送数据的次用户根据每个时隙载波侦听... 详细信息

在具有传输时限要求的认知无线电网络中,次用户需要机会式地在给定传输时限内使用无主用户占用的信道广播消息。针对此场景,文中提出一种新的传输时限下认知无线电网络的动态广播策略,允许各等待发送数据的次用户根据每个时隙载波侦听的观测、传输时限剩余时间和主用户占用信道模型实时调整发送概率。首先基于马尔可夫决策过程获得一种载波侦听理想观测假设下的最优策略和最大网络可靠性;然后据此提出一种适用于载波侦听实际观测能力的启发式策略,并通过马尔可夫决策过程建模获得此启发式策略的网络可靠性。仿真结果验证了理论分析的准确性,同时表明所提出的启发式策略的可靠性非常接近理想观测下的最大可靠性,并且明显优于最优静态策略的网络可靠性。

关键词：认知无线电传输时限动态广播策略马尔可夫决策过程可靠性

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基于FDD的5G-R系统信道互易性及方向信息估计方法研究

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铁道通信信号 2022年第2期58卷 56-62页

作者：王琦钱承晖王东明宋铁成陈建平东南大学移动通信国家重点实验室泰通科技铁路5G移动通信联合研发中心南京210096 南京泰通科技股份有限公司南京210039

由于5G-R专网采用频分双工(FDD)模式,因此多点传输性能的提升依赖于精确的信道状态信息估计,而列车高速移动引入的多普勒效应,使得信道参数的估计更具有挑战性。在FDD模式下,研究了上/下行不同工作频率以及信道老化对上/下行信道互易性... 详细信息

由于5G-R专网采用频分双工(FDD)模式,因此多点传输性能的提升依赖于精确的信道状态信息估计,而列车高速移动引入的多普勒效应,使得信道参数的估计更具有挑战性。在FDD模式下,研究了上/下行不同工作频率以及信道老化对上/下行信道互易性的影响,以及基于上行探测信道角度参数的估计方法。仿真结果表明:在远端射频单元与列车垂直夹角较小的情况下信道互易性较好,随着上/下行频率间隔增大或车速增加,其互易性会降低;根据上行探测信道信号,可以获取较为精确的角度和位置信息,为FDD的下行信道预编码计算提供技术支撑。

关键词：移动通信铁路5G专网频分双工信道互易性角度估计预编码

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超高速移动下5G随机接入技术研究

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无线电通信技术 2022年第3期48卷 547-554页

作者：马晓闯王东明宋铁成王海龙刘奇东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 东南大学—泰通科技铁路5G移动通信联合研发中心江苏南京210000 南京泰通科技股份有限公司江苏南京210039

随着高铁速度的不断提升,以及无人机的逐渐发展,高达500 km/h的超高速移动通信受到广泛关注。超高速移动下通信由于距离较远、移动速度高,引发的多普勒效应和往返时延会严重影响系统的随机接入PRACH信号的检测能力。对超高速移动下的5G... 详细信息

随着高铁速度的不断提升,以及无人机的逐渐发展,高达500 km/h的超高速移动通信受到广泛关注。超高速移动下通信由于距离较远、移动速度高,引发的多普勒效应和往返时延会严重影响系统的随机接入PRACH信号的检测能力。对超高速移动下的5G系统PRACH技术进行研究,分析了多普勒频移对随机接入检测性能的影响。传统采用三窗口联合算法对抗多普勒频率,而当速度达到超高速,频偏大于一个子载波间隔,将采用一种改进的5个检测窗口联合检测方法,并通过添加阈值的方式判决提升检测成功率。设计了一个自适应检测算法,依据2个RRU接收信号功率不同,自适应切换三窗口检测算法和改进后的五窗口检测算法,降低了计算复杂度、提高了抗噪性能。

关键词：超高移动速度下的5G系统 PRACH接收算法五窗口检测自适应

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面向电力业务质量保障的NR-U与Wi-Fi频谱共享

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电信科学 2023年第7期39卷 11-22页

作者：刘峻朋夏玮玮刘晗修成林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山东济南250001 国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250012

为了缓解5G授权频谱资源短缺的问题,使用非授权频谱成为重要的解决方案。随着电力终端的大规模接入,面向电力业务保障的NR-U(NR in unlicensed spectrum)与Wi-Fi频谱共享成为重要的研究热点。首先,提出了一种NR-U上行传输机制,在保障Wi... 详细信息

为了缓解5G授权频谱资源短缺的问题,使用非授权频谱成为重要的解决方案。随着电力终端的大规模接入,面向电力业务保障的NR-U(NR in unlicensed spectrum)与Wi-Fi频谱共享成为重要的研究热点。首先,提出了一种NR-U上行传输机制,在保障Wi-Fi用户平均速率的同时实现了电力业务终端的数据上行传输。此外,还提出了联合传输时间和子载波分配(joint transmission time and subcarrier allocation,TTSA)的资源优化算法,以保障各类型电网业务的服务质量(quality of service,QoS),并最大化终端的总速率。将该优化问题解耦,使用近端策略优化(proximal policy optimization,PPO)为终端分配子载波。仿真结果表明,与已有算法相比,提出的TTSA资源优化算法在保障电力业务QoS和最大化终端总速率方面性能优越。

关键词：非授权频谱 NR-U 深度强化学习频谱共享

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多径传输环境下的射频指纹估计方法

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密码学报 2020年第2期7卷 249-260页

作者：王栋胡爱群王炎东南大学信息科学与工程学院南京210096 移动通信国家重点实验室南京210096

随着无线通信技术的飞速发展,其安全问题日益严峻.物理层安全技术利用无线信号的内在属性建立安全机制,为增强无线通信安全提供了新思路.无线信道密钥生成技术利用无线信道的互易性、随机性和唯一性生成对称密钥;射频指纹(Radio Frequen... 详细信息

随着无线通信技术的飞速发展,其安全问题日益严峻.物理层安全技术利用无线信号的内在属性建立安全机制,为增强无线通信安全提供了新思路.无线信道密钥生成技术利用无线信道的互易性、随机性和唯一性生成对称密钥;射频指纹(Radio Frequency Fingerprint, RFF)识别技术借助寄生在无线信号中的射频特征进行设备身份认证.但是,在接收到的信号中,无线信道和RFF混叠在一起,不利于密钥生成和设备识别.无线信道与RFF的分离是物理层安全技术中需要解决的一个重要问题.本文研究了多径传输环境下的RFF估计方法,提出了基于信道互易性(Channel Reciprocity based, CR)的RFF估计方法以及基于主路径分解(Main Path Decomposition based, MPD)的RFF估计方法. CR方法利用无线信道的互易性获取发射机RFF,可广泛适用于单天线或多天线时分双工系统;MPD方法利用接收机的多天线优势,通过重构信号子空间来获取主路径中包含的发射机RFF.仿真结果表明, CR方法可以在理想的高信噪比条件下获得较好的估计性能, MPD方法可以从主路径中分解得到发射机RFF,可有效降低噪声的影响,在低信噪比条件下仍具有良好的估计性能.

关键词：物理层安全射频指纹设备识别多天线

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基于自适应算子与非支配排序的星地网络多目标优化方法

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无线电通信技术 2023年第5期49卷 809-815页

作者：李浩辉周雨田金今赵晓辉雷磊西安交通大学信息与通信工程学院陕西西安710049 香港理工大学电子计算学系中国香港999077 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

低轨(Low Earth Orbit,LEO)高通量卫星将成为未来非地面网络的重要组成部分。基于星上灵活载荷技术,探索未来6G星地网络动态高效的多维资源调度和多指标优化方法。实际优化过程中,多个指标间如吞吐量、接入用户数等往往相互冲突。已有... 详细信息

低轨(Low Earth Orbit,LEO)高通量卫星将成为未来非地面网络的重要组成部分。基于星上灵活载荷技术,探索未来6G星地网络动态高效的多维资源调度和多指标优化方法。实际优化过程中,多个指标间如吞吐量、接入用户数等往往相互冲突。已有工作多通过加权求和将多个优化目标转换为单目标优化问题进行求解。然而此种方法通常存在不同目标函数之间量纲单位无法统一,病态矩阵造成各目标函数权重无法准确分配,以及在大规模优化中难以接近帕累托前沿等问题。针对星地融合网络如何同时提高终端接入数量与提高多用户吞吐的优化问题,建立单目标和多目标优化模型,通过对单目标优化问题分配不同权重,进行最优求解,产生多组优化结果作为性能比较的基准方案之一,提出基于快速非支配排序与自适应算子调整的高效多目标优化算法。实验结果表明,所提算法较加权单目标优化与传统多目标优化算法,可有效提升整体的优化性能,进而提升星地融合网络的通信性能。

关键词：低轨卫星资源调度组合优化多目标优化

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基于星座点聚类和变换模式匹配的定时同步算法

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无线电通信技术 2022年第2期48卷 284-290页

作者：刘一非吴亮张在琛党建范逸风张志轩东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111 南京电子设备研究所江苏南京210000

定时同步技术是通信系统中的关键技术之一,传统的定时同步算法易受到频偏、噪声和数据相关性的影响,故有进一步提升同步性能的空间。可重构智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surfaces,RIS)技术得到了学术界和产业界的广泛关注,可... 详细信息

定时同步技术是通信系统中的关键技术之一,传统的定时同步算法易受到频偏、噪声和数据相关性的影响,故有进一步提升同步性能的空间。可重构智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surfaces,RIS)技术得到了学术界和产业界的广泛关注,可以有效地补盲和提升通信质量。基于智能反射面的调制技术被认为是一种新的调制架构,但是调制星座点分布往往不均匀。针对智能反射面调制星座点不均匀的问题,提出基于星座点聚类和变换模式匹配的定时同步算法,提升同步性能。提出的定时同步算法利用接收端星座点整体旋转而相对位置不变的特点,使用聚类方法提取出同步序列星座点的变换模式,然后进行本地相关找到同步点。仿真和实测系统均表明所提出的同步算法可以获得良好的同步性能。

关键词：同步智能反射面聚类变换模式通信系统

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高国产化率毫米波室内分布式微基站

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中国科技成果 2024年第19期25卷 52-53页

作者：尤肖虎李福昌赵涤燹张忠皓李雷李红五魏进武高帅余铁柱缪桦无中国科学院东南大学移动通信国家重点实验室紫金山实验室 IEEE 中国联通集团研究院无线技术研究中心中国联通集团科技委无线接入专业组不详中国联通研究院东南大学中航国际成都天锐星通深南电路

5G技术投入商用以来,我国已经实现以中频段为代表的整机系统领先.后续随着5G业务的发展,通信频段必然向高频延伸.但我国高频通信产业链基础薄弱,主要表现为四方面.一是具有中国特色的毫米波技术路线不完善.欧美日韩国家采用28 GHz频段,... 详细信息

5G技术投入商用以来,我国已经实现以中频段为代表的整机系统领先.后续随着5G业务的发展,通信频段必然向高频延伸.但我国高频通信产业链基础薄弱,主要表现为四方面.一是具有中国特色的毫米波技术路线不完善.欧美日韩国家采用28 GHz频段,毫米波产业链无法满足国内26 GHz频段要求;欧美毫米波部署以FWA场景为主,不支持ToB/ToC场景.二是毫米波核心射频芯片面临"卡脖子"问题.三是设备形态以室外宏站为主,不满足室内应用需求.四是产业链自主可控以单点式为主,未形成整机集成.

关键词：毫米波技术高频通信射频芯片中频段通信频段整机系统自主可控产业链

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基于多智能体协作学习的车联网联合通信计算资源分配

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移动通信 2023年第6期47卷 103-109页

作者：林艳陶奕宇张一晋束锋李骏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096 海南大学信息与通信工程学院海南海口570228

边缘计算赋能下车联网固有的高移动性和计算资源实时变化性对通信与计算资源分配提出了全新要求。考虑以最小化计算迁移时延与车辆用户传输能耗之间长期权衡为优化目标,利用协作多智能体强化学习方法设计联合通信与计算资源分配方案,使... 详细信息

边缘计算赋能下车联网固有的高移动性和计算资源实时变化性对通信与计算资源分配提出了全新要求。考虑以最小化计算迁移时延与车辆用户传输能耗之间长期权衡为优化目标,利用协作多智能体强化学习方法设计联合通信与计算资源分配方案,使得各车辆用户分别作为智能体通过共享训练经验以完成中心化训练,进而可仅依据本地观测信息即可协作完成分布式决策。经数值仿真验证,所提方案相较于基准方案能更好地适应部分观测车联网环境,且可以更有效地同时降低计算迁移时延和传输能耗。

关键词：车联网协作多智能体强化学习边缘计算迁移资源分配

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