检索结果-内蒙古大学图书馆

通信学报 2025年第3期46卷 109-121页

作者：孙君霭振宇南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为研究网络切片无线资源复用,同时考虑复用、隔离和优先级三者之间的权衡问题,提出了一种基于差异性隔离和复用的网络切片无线资源分配方案。在现有文献成果基础上,重新定义复用增益和隔离因子2个参数,以复用增益和隔离因子构建加权和函... 详细信息

为研究网络切片无线资源复用,同时考虑复用、隔离和优先级三者之间的权衡问题,提出了一种基于差异性隔离和复用的网络切片无线资源分配方案。在现有文献成果基础上,重新定义复用增益和隔离因子2个参数,以复用增益和隔离因子构建加权和函数,并引入切片优先级。为求解优化问题设计了复用隔离优先级无线接入(MIPWA)算法,该算法基于改进的遗传算法(GA),引入矩阵编码、轮盘赌选择和最优保留方法来解决问题。结果表明,MIPWA算法使切片1、切片2和切片3的隔离性能分别提高了66.37%、52.73%和21.16%,复用增益仅损失了5.82%、3.86%和3.50%。与仅考虑隔离的算法相比,复用增益分别提高了65.35%、52.74%和22.81%,隔离增益仅损失了2.85%、3.85%和1.86%。以复用增益为例,3个切片下MIPWA算法的优化结果要比传统GA分别高出5.07%、1.81%和1.4%。

关键词：网络切片资源分配无线资源隔离无线资源复用矩阵编码

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车联网联邦学习的数据异质性问题及基于个性化的解决方法综述

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通信学报 2024年第10期45卷 207-224页

作者：刘淼林婉茹王琴桂冠南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

在车联网(IoV)场景中,不同设备存在海量非独立同分布的数据,容易引发数据异质性问题,影响模型训练性能并威胁交通安全,对此聚焦于车联网联邦学习(FL)的数据异质性问题,通过对问题归因溯源提出了基于个性化的解决方法体系与研究新思路。... 详细信息

在车联网(IoV)场景中,不同设备存在海量非独立同分布的数据,容易引发数据异质性问题,影响模型训练性能并威胁交通安全,对此聚焦于车联网联邦学习(FL)的数据异质性问题,通过对问题归因溯源提出了基于个性化的解决方法体系与研究新思路。首先,论述了联邦学习用于车联网的必要性,调研总结了车联网联邦学习中典型的数据异质性问题;其次,从感知、计算和传输3个环节对车联网联邦学习的数据异质性问题进行了分类和追踪;再次,引入个性化方法作为解决各类车联网联邦学习数据异质性问题的核心手段,并分析了现有个性化联邦学习的优点与不足;最后,讨论了个性化联邦学习在车联网场景中面临的研究挑战,并结合无线通信等相关技术展望了未来研究方向。

关键词：车联网联邦学习个性化方法数据异质性

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STAR-RIS辅助的无源物联网上行和速率最大化研究:SDMA对比NOMA

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通信学报 2024年第12期45卷 1-15页

作者：陈沿明吕斌杨震李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为了解决可重构智能表面(RIS)辅助无源物联网存在的半空间限制以及信息传输效率低问题,提出了一种同时透射和反射的RIS(STAR-RIS)辅助传输方案。在无源设备(BD)与访问接入点间部署STAR-RIS,以协助BD向访问接入点传输信息,实现BD的全空... 详细信息

为了解决可重构智能表面(RIS)辅助无源物联网存在的半空间限制以及信息传输效率低问题,提出了一种同时透射和反射的RIS(STAR-RIS)辅助传输方案。在无源设备(BD)与访问接入点间部署STAR-RIS,以协助BD向访问接入点传输信息,实现BD的全空间分布。此外,在配置多天线的能量站构建波束成形以提高入射信号的强度。为了最大化系统和速率,分别基于空分多址接入(SDMA)和非正交多址接入(NOMA),考虑了BD反射系数、波束成形矢量和STAR-RIS元件系数联合优化问题。为求解SDMA方式下优化问题,提出了一种基于块坐标下降(BCD)框架的迭代算法。针对NOMA方式下优化问题的非凸性,将目标函数转化为易于求解的形式,并提出另一种基于BCD框架的迭代算法。仿真结果表明,在相同多址方式下,所提方案的性能优于参照方案;在相同方案下,NOMA系统的性能优于SDMA系统。

关键词：无源物联网反向散射通信同时透射和反射可重构智能表面多址接入和速率最大化

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IRS辅助的异构SWIPT-NOMA系统资源分配方案

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通信学报 2024年第4期45卷 39-53页

作者：季薇刘子卿南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)... 详细信息

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)通信系统模型。在满足两类用户服务质量的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、IRS的无源相移矩阵、PS用户的功率分割系数、TS用户时间切换系数以及两类用户的串行干扰消除解码顺序来最小化基站的发射功率。为解决该非凸问题,采用基于连续凸逼近的交替迭代方法将问题拆分成多个子问题。针对IRS相移的无源波束成形优化子问题,采用连续秩一约束松弛方法求解。仿真结果表明,IRS辅助的通信系统基站发射功率明显低于无IRS方案;IRS辅助的NOMA通信系统基站发射功率低于IRS辅助的正交多址接入通信系统;IRS辅助的PS-SWIPT系统基站发射功率低于IRS辅助的TS-SWIPT系统。

关键词：智能发射面无线携能通信非正交多址接入资源分配

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基于级联角度的AIRS辅助大规模MIMO系统波束跟踪方案

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2515-2524页

作者：马露洁梁彦李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)可以通过提供额外的视线(line of sight,LoS)路径补偿传播损耗或解决阻塞问题,有效地提高毫米波(millimeter wave,mmWave)通信系统的性能,被认为是下一代移动通信的核心技术。与传统... 详细信息

智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)可以通过提供额外的视线(line of sight,LoS)路径补偿传播损耗或解决阻塞问题,有效地提高毫米波(millimeter wave,mmWave)通信系统的性能,被认为是下一代移动通信的核心技术。与传统的地面IRS相比,部署在无人机、热气球等空中平台上的空中IRS(aerial IRS,AIRS)结合了空中平台的高移动特性/旋转特性和IRS提供的优质链路特性,可以提供更广阔的信号覆盖范围。考虑到现实场景中用户的移动性,通信系统有必要实时调整波束成形以使波束对准移动用户。然而,AIRS不具备有源射频链,难以在AIRS处获取离开角和到达角,增加了波束跟踪的复杂性。针对这一问题,建立了具有时变信道的AIRS辅助mmWave大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统模型,结合基站端有源波束成形、AIRS的旋转角度和无源波束成形设计,提出了一种基于级联角度的无迹卡尔曼滤波波束跟踪方案。仿真结果表明,提出的方案具有较高的跟踪精度,同时AIRS的旋转特性对提升系统可达速率起着重要作用。

关键词：空中智能反射面波束成形波束跟踪大规模多输入多输出毫米波

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业务驱动的低轨卫星物联网终端模态切换方法

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系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2867-2876页

作者：洪涛王凡李治钟志伟丁晓进刘子威张更新南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended... 详细信息

针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended discontinuous reception,eDRX)和节能模式(power saving mode,PSM)下的时延功耗的方法,建立了以下行业务延迟和终端功耗为优化目标的多目标优化问题。在信关站利用终端历史业务数据信息离线训练基于支持向量机(support vector machine,SVM)的时延功耗的回归预测模型,以回归预测模型作为非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)的目标函数,得到多目标优化问题的Pareto前沿解集,进一步从Pareto前沿解集中选择满足当前应用时延功耗需求的工作状态定时器参数值,在线配置终端。仿真结果表明,相比于传统的地面物联网终端固定式定时器参数配置方法,所提出的业务驱动的定时器参数配置方法在终端动态多场景应用下能够更好地满足业务时延和终端功耗需求。

关键词：低轨卫星物联网窄带物联网马尔可夫链时延功耗多目标优化

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基于天基干扰绘图的星地一体化系统频谱共享研究

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通信学报 2024年第3期45卷 155-165页

作者：王海涛茆习文张晨张更新南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

针对未来星地一体化系统中新入低轨道地球卫星(LEO)组件的用频需求和现任地面组件聚合干扰影响的问题,面向天基认知系统提出频谱感知和频谱数据库辅助的交织模式频谱共享方案。首先,针对低轨认知系统节点稀疏分布属性对频谱感知和干扰... 详细信息

针对未来星地一体化系统中新入低轨道地球卫星(LEO)组件的用频需求和现任地面组件聚合干扰影响的问题,面向天基认知系统提出频谱感知和频谱数据库辅助的交织模式频谱共享方案。首先,针对低轨认知系统节点稀疏分布属性对频谱感知和干扰绘图带来的负面影响,提出“认知节点位置”概念。其次,研究低轨认知系统的双门限混合频谱感知和干扰绘图的机制,构建频谱数据库。最后,面向多状态虚拟网络模型,提出卫星组件上行频谱共享方案,实现LEO组件和地面组件之间的同频共存工作。仿真结果表明,所提双门限混合感知和干扰绘图能以较低密度的低轨认知节点实现高可靠性的频谱空间态势认知;所提基于频谱数据库和交织模式的LEO组件协作接入方案可以实现与地面组件的频谱共享,且不会显著增加LEO组件的端到端时延。

关键词：星地一体化系统频谱感知频谱数据库干扰绘图频谱共享

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无人机辅助MEC系统中基于最优SIC顺序的能耗优化方案

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通信学报 2024年第2期45卷 18-30页

作者：季薇杨许鑫李飞李汀梁彦宋云超南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210023

在基于上行非正交多址接入(NOMA)的无人机(UAV)辅助移动边缘计算(MEC)系统中,NOMA的连续干扰消除(SIC)顺序已成为限制上行任务卸载链路传输性能的瓶颈,为降低系统能耗,对SIC顺序进行了讨论,提出了联合信道增益与任务时延约束的最优SIC... 详细信息

在基于上行非正交多址接入(NOMA)的无人机(UAV)辅助移动边缘计算(MEC)系统中,NOMA的连续干扰消除(SIC)顺序已成为限制上行任务卸载链路传输性能的瓶颈,为降低系统能耗,对SIC顺序进行了讨论,提出了联合信道增益与任务时延约束的最优SIC顺序。在满足设备给定任务时延、设备最大发射功率约束以及UAV轨迹的约束下,基于最优SIC顺序提出了最小化系统能耗的问题。由于该问题是个复杂的非凸问题,采取交替优化的方法求解该优化问题,以实现功率分配和UAV轨迹的优化;利用匹配理论,提出了低复杂度算法来得到不同时隙的最优设备分组。仿真结果表明,与其他SIC顺序相比,最优SIC顺序能够在相同的任务时延约束下实现更小的系统能耗;所提的低复杂度设备分组算法能够得到最优设备分组。

关键词：移动边缘计算无人机非正交多址接入功率分配设备分组

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基于L_(1)范数混合主动轮廓的河流SAR图像分割

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测绘学报 2024年第8期53卷 1598-1609页

作者：邢一波韩斌鲍秉坤南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023

为解决现有主动轮廓模型难以准确分割河流SAR图像的问题,提出一种基于L_(1)范数的混合主动轮廓模型。首先,计算轮廓曲线内外区域像素灰度的中值作为区域拟合中心,以抑制SAR图像中干扰区域对其准确性的影响;然后,利用L_(1)范数构建新的... 详细信息

为解决现有主动轮廓模型难以准确分割河流SAR图像的问题,提出一种基于L_(1)范数的混合主动轮廓模型。首先,计算轮廓曲线内外区域像素灰度的中值作为区域拟合中心,以抑制SAR图像中干扰区域对其准确性的影响;然后,利用L_(1)范数构建新的能量约束项并在模型能量泛函中引入边缘指示函数,进一步提升模型的分割性能;最后,将基于L_(1)范数的中值和均值能量约束项结合起来并添加额外的区域拟合中心约束项,以提高模型的整体稳定性。针对实际河流SAR图像进行分割试验,结果表明,与现有分割方法相比,本文模型能更准确、稳定地分割河流SAR图像。

关键词：河流分割 SAR图像主动轮廓模型混合能量项 L_(1)范数

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基于加权混合SPF主动轮廓的SAR图像水陆分割

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电子学报 2024年第6期52卷 2000-2010页

作者：沈嘉程韩斌鲍秉坤南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023

针对现有主动轮廓模型(Active Contour Model,ACM)无法进行准确高效的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像水陆分割的难题,提出一种基于加权混合符号压力(Signed Pressure Force,SPF)主动轮廓的新模型.该模型将中值拟合中心和均值拟合中... 详细信息

针对现有主动轮廓模型(Active Contour Model,ACM)无法进行准确高效的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像水陆分割的难题,提出一种基于加权混合符号压力(Signed Pressure Force,SPF)主动轮廓的新模型.该模型将中值拟合中心和均值拟合中心结合起来,建立新的混合符号压力函数,以抑制干扰边缘的影响.通过设计基于绝对中位差的自适应权重,实现自动调节内外拟合中心的比例系数,以更合理地描述灰度差异.此外,计算平滑后图像梯度信息构建边缘引导函数并引入到SPF函数中,以进一步提高分割性能和演化效率.在实际SAR图像上进行分割实验,结果表明:与相关实验模型相比,提出模型在保持高效的同时能获得更加准确的分割结果,其中Dice相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)至少提高6%.

关键词：水陆分割 SAR图像主动轮廓模型混合符号压力函数绝对中位差

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