移动场景下反向散射混合多址算法研究

随着移动物联网的发展,在移动场景下实现高速、低功耗的信息传递具有重要研究价值。反向散射通信作为一种低功耗的通信技术可以解决功耗与能量供应问题。NOMA(非正交多址接入)是实现高频谱效率的技术,基于用户之间信道增益差进行配对通信,但是当用户信道增益差过小时,会产生强干扰进而严重影响性能,而采用OMA(正交多址接入)可以降低干扰。针对移动场景中因信道增益频繁变化而导致的性能降低以及能量供应问题,构建了移动场景下反向散射混合多址系统模型,提出反向散射设备在移动场景中使用NOMA或OMA的动态阈值,以最大化复用NOMA提升速率,剩余设备则采用OMA,并在此基础上提出最佳信道增益差配对算法。仿真结果表明,在移动场景中相较于传统方法,和速率、中断概率、复用用户数都有显著提高,在小型无人机、无人船等方面具有应用价值。

基于5G无线通信的稀疏码多址接入系统设计

在4G通信系统中的正交频分多址技术之后,非正交多址接入技术被认为是5G发展的新趋势。它满足了5G无线通信系统对高速度和低传输延迟的要求,打破了频谱资源有限的问题。正交频分多址技术虽然抗载波间干扰能力、抗信道衰落能力较好,但频谱资源的低利用率难以满足海量用户的需求。本研究针对非正交多址接入技术系统,优化了接收端消息传递算法的时间复杂度性能。相比传统的稀疏扩频技术,本研究所设计的稀疏码多址接入技术在误码率、频谱效率、用户数量和频带利用率等关键性能指标上均有显著优势。

6G新型多址技术探讨

6G大规模通信场景迫切需要使用新型多址技术解决海量终端随机接入问题,其他多种场景也需要6G新型多址来提高传输速率,降低接入时延,增强传输可靠性。回顾了5G非正交多址的标准化历程,总结了各种非正交多址技术的特点,以及在标准化过程中的经验,研究并评估了稀疏交织多址和基于Reed-Muller码的无源多址两种新型多址性能。本研究可为未来6G新型多址的选型和标准化提供有益参考。

智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。

全双工主动窃听非正交多址接入系统智能超表面辅助物理层安全传输技术

针对全双工被动窃听和主动干扰攻击下的多用户非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种智能超表面(RIS)辅助的鲁棒波束赋形方案以实现物理层安全通信。考虑在仅已知窃听者统计信道状态信息的条件下,以系统传输中断概率和保密中断概率作为约束,通过联合优化基站发射波束赋形、RIS相移矩阵、传输速率和冗余速率,来最大化系统的保密速率。为解决上述多变量耦合非凸优化问题,提出一种有效的交替优化算法得到联合优化问题的次优解。仿真结果表明,所提方案可实现较高的保密速率,且通过增加RIS反射单元数,系统保密性能更佳。

大规模卫星星座组网的码分多址干扰分析

码分多址(CDMA)的通信体制是大规模卫星星座组网的主要部分,针对星间多通道通信存在多址干扰的情况,对其接收链路建立模型,描述灵敏度与比特能量噪声密度比(BENR)、设备采样信噪比(SNR)的关系,并分析多址干扰和加性白噪声对SNR的影响。在MATLAB仿真不同接收、干扰功率时的BENR与灵敏度,仿真结果表明,信干比(SIR)大于0 dB时,干扰信号对灵敏度影响较小,而维持高灵敏度时可抵抗−6 dB干扰。建立3个发射器和1个接收器的实验平台,由Chipscope、MATLAB软件处理数据,得到符合实际应用需求的接收灵敏度,实验结果表明,SIR大于0 dB时,接收灵敏度可达−107 dBm,高灵敏度下可抵抗−9 dB干扰,误差影响因素为电路噪声。理论分析与实测相符,为实际低轨卫星星座组网的设计奠定了基础。

速率分割多址接入系统安全传输方案的设计与优化

该文研究基于速率分割多址接入的两用户下行安全传输的方案设计与优化问题。考虑发给两用户的部分消息需要在用户间保密的场景,在保证保密消息传输速率的条件下最大化非保密消息传输和速率。公共流仅传输非保密消息,而私有流分时传输非保密消息和保密消息,对各消息流发送预编码矢量,速率分割、私有流非保密和保密消息传输时长分配等进行联合优化。通过将原问题分解为两层优化问题,并利用二分搜索、松弛变量、连续凸逼近等方法将原问题进行转化和求解。仿真结果显示,相较于私有流仅传输保密消息的速率分割多址接入和分时的空分多址接入方案,所提出的方案能获得更高非保密传输速率。

面向6G移动通信的极化多址接入技术

极化码是第一种达到信道容量的编码方案,是5G信道编码方案之一。面对6G更高可靠度、更低时延、更大连接的业务需求,提出面向6G的极化多址接入技术。极化多址接入技术能够充分利用多用户之间的极化效应,以实现更高的系统容量和系统接入能力。有源极化编码接入方案能够满足6G大容量高可靠的传输需求,无源极化编码随机接入方案能够提高系统的接入能力。这些方案表明,极化多址接入技术能够满足6G移动通信系统的超高可靠、高频谱效率、大容量的传输需求,是重要的候选技术之一。

多基站无线非正交多址接入的平滑视频流传输算法

视频服务需求的快速增长对于视频流畅播放提出了巨大挑战,从用户体验角度分析,视频播放中的卡顿时间可能是最重要指标之一。随着5G网络技术的发展,非正交多址接入(NOMA)技术被重点关注,NOMA技术具有叠加编码和连续干扰消除2个特点,根据这2个特点实现数据的并行传输。利用NOMA技术的并行传输能力来提高基站为用户提供视频的实时性。在用户需求视频名称和视频分辨率给定的情况下,通过联合基站-用户配对方式和基站功率分配来降低视频播放时的卡顿时间。通过对问题进行建模,并提出1个两步启发式算法对问题进行求解,第1步为确定基站与用户的配对方式,第2步为分配基站的发射功率。实验结果表明,基于NOMA的传输调度方案与传统的传输调度方案相比,用户需求的平均卡顿时间有明显的下降,相对于在不采用NOMA机制时,在2-SIC接收机情况下,用户平均卡顿时间减少了55.56%。

空间信息网的Ka频段非正交多址接入中继系统

针对深空通信的系统信息传输效率低,时延长的问题,文中设计一种空间信息网的Ka频段非正交多址接入中继系统,推导出中继卫星配备单天线情况下的中断概率和遍历系统容量等关键指标的解析表达式,提出的非正交多址接入中继系统在节约一半传输时间条件下,达到与正交多址接入系统相同遍历系统容量时所需的功率分配方案。通过仿真,验证了该方案的可行性。

有源RIS辅助速率分割多址系统的资源分配方案

针对无源智能反射面(Passive Reconfigurable Intelligent Surface,PRIS)所带来的“双衰落”效应及传统多址接入方案在干扰管理上的缺陷,提出了一种有源智能反射面(Active Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助速率分割多址(Rate Splitting Multiple Access,RSMA)的系统方案。该方案中,构建了一个以最大化用户最小速率为目标的优化问题。该问题是一个多变量耦合的非凸问题,为此提出了一种具有公平性的资源分配算法,在ARIS硬件约束、公共信息速率约束等条件下,将原优化问题拆分为基站波束赋形矢量和速率分割因子的联合优化、ARIS的预编码矩阵优化两个子问题,随后使用逐次凸逼近、半正定松弛和凸差函数对非凸约束进行转换,并利用交替优化方法迭代求解。理论分析和仿真结果表明,在系统总功率为30 dBm的情况下,所提方案的用户最小速率相比传统PRIS辅助RSMA方案提升了18.6%。

计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法

以往的多址接入信道有效吞吐量智能预测方法由于仅计算了多址接入信道的单个信息增益,导致方法的预测效果不佳。因此,设计了计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法。通过对计算机网络多址接入信道的特性分析,获取相应的信道数据,并对数据进行优化处理,由此对多址接入信道进行表征分析。根据分析结果,计算信道的时间相关性和状态方程,并构建对应的观测方程,计算出信道数据的多个信道增益,由此实现对多址接入信道有效吞吐量的估计。通过计算信道有效吞吐量的预测值,并对预测值进行优化,实现对信道有效吞吐量的预测。在实验测试中,和以往的多址接入信道有效吞吐量智能预测方法相比,设计的计算机网络多址接入信道有效吞吐量智能预测方法在实际应用中拟合程度更高,预测效果更好。

基于非正交多址的多无人机协同计算与任务卸载策略

人群密集的应用场景下存在计算资源需求量大、无人机计算任务分配不均等计算需求问题。针对该类场景,论文提出一种基于非正交多址的多无人机辅助的移动边缘计算任务卸载方案。首先,利用非正交多址和串行干扰删除技术提升用户的传输速率,并利用多无人机的相互协作防止任务分配不均。在符合用户设备能耗、计算资源的前提下,通过联合优化无人机部署位置和卸载策略,构建一个使系统能耗最小化的优化问题。并将该优化问题分解为两个子问题,利用深度强化学习中的DDQN网络求出用户的卸载决策,利用差分进化算法确定此卸载决策下的无人机部署,然后交替迭代两种方法得到问题的优化解。仿真结果表明相较于时分多址技术,非正交多址有效地降低了用户任务的传输时延。相较于DQN网络、贪婪算法,论文所提卸载决策算法有效降低了系统总能耗。

基于CIPP评价模式的“一园多址”园长领导力研究

文本基于CIPP评价模式的基本框架,综合运用问卷、访谈、德尔菲法等多种研究方法,在分析“一园一址”到“一园多址”办园模式转变这一园长领导力背景因素的基础上,以领导者素质评价、领导过程评价、领导效能评价为一级维度指标,结合相关理论与已有研究,构建园长领导力评价指标体系,进而对“一园多址”办园模式下幼儿园园长领导力的现状特点、面临挑战进行较为系统、深入的剖析,为“一园多址”办园模式下园长领导力的改善提出对策建议。

成对载波多址技术在靶场卫星通信系统中的应用

卫星通信具有覆盖范围广、部署方便和不受地理环境限制等优点,是靶场信息通信系统的重要组成部分,但由于卫星转发器资源有限、通信保障难等原因,致使卫星通信系统应用存在一定的限制。采用将基于相关函数的成对载波多址(Paired Carrier Multiple Access, PCMA)技术应用于靶场卫星通信系统的方式,通过PCMA设备使通信双方工作在同一频段,从而节约近一半卫星转发器资源,同时实现卫星通信保障需求,具有较好的自干扰抑制能力,有效提升了靶场卫星通信系统性能。

多址通信技术及其应用

新一代无线通信系统要求大容量、高速率、综合业务、适用于各种环境。在大、中型通信网中,众多的通信台、站利用同一颗卫星(或几颗卫星)的一个(或几个)信道的转发器复用方式,实现相互之间的长距离、大范围的多址通信。这种通信方式,既不受地域的限制,又不受气候的影响,十分方便、灵活,又便于通信保密。

联合多址系统中扩频码的分配算法

在基于码分多址 (CDMA)和空分多址 (SDMA)技术的联合多址系统中 ,扩频码的分配应根据移动用户空间向量的正交性来进行 .文中给出一扩频码的分配算法 .应用该算法 ,相同的扩频码可分配给同一小区内不同SDMA信道的用户 。

面向6G多维扩展的新型多址接入技术综述

随着移动通信技术的不断演进,第6代移动通信(6G)将实现从万物互联到万物智联的跨越,满足更高的数据需求和更广泛的应用场景。新型多址接入技术和多维扩展技术将在6G中协同发挥作用,为构建高效、智能、可靠的通信网络提供关键支持,满足未来通信的多重需求。该文旨在探讨新型多址接入技术在6G多维扩展通信网络中的应用潜力。首先,该文对比了传统多址接入技术与6G潜在新型多址接入技术,并重点阐述了非正交多址接入技术在提升频谱效率和系统容量方面的优势。然后,详细介绍了卫星通信、无人机(UAV)通信和智能反射面(IRS)等多维扩展技术在6G场景下的优势。进一步,讨论了新型多址技术与卫星通信、UAV以及IRS相结合的优势及协同应用。最后,探讨了基于新型多址接入技术的多维扩展网络中的关键技术挑战,包括大规模多入多出技术、太赫兹技术、通感算一体化、用户信息安全、不完美信道状态信息(CSI)估计,同时对新型编码技术、人工智能和机器学习等研究方向进行了展望。

面向6G的极化编码非正交多址接入

作为第一种达到信道容量的高性能编码,极化码是未来6G数据传输的重要候选方案。为此提出了面向6G的极化编码非正交多址接入技术框架。极化编码协作非正交多址接入方案能够满足6G大容量传输需求,极化编码非协作非正交多址接入方案能够提高6G物联网场景的接入可靠性。这些方案表明,极化编码非正交多址接入技术能够满足6G移动通信系统的超高可靠、高频谱效率、大容量的传输需求,具有广阔的应用前景。

基于现场可编程逻辑门阵列的多优先级改进型载波感知多址协议在Ad Hoc网络中的实现和性能

Ad Hoc网络因为无需架设网络设施、抗毁性强等特点,常用于军事领域和一些极端自然环境中。媒体访问控制层的随机多址协议在Ad Hoc网络中有着重要的应用,而多址协议的时延和可靠性是制约Ad Hoc网络传输质量的关键性因素。针对这两个关键性因素,改进传统的随机多址接入控制协议,设计改进型三维概率载波感知多址(CSMA)协议模型,可保证在到达率较高情况下依然具有较好的吞吐量,并进一步改善协议可靠性。为不同的发送节点设定不同的优先级,实现区分服务,进而增强信道资源的有效利用。结果表明:与传统的1坚持CSMA协议比较,改进型三维概率CSMA协议减少了时延且吞吐量最大值增长24.34%;根据协议原理设计基于现场可编程逻辑门阵列的多优先级改进型三维概率CSMA协议的硬件系统,可以提高Ad Hoc网络传输的可靠性。