认知无线电系统多接入用户信息新鲜度研究

为了解决物联网信道资源有限的问题以及提高物联网系统的信息时效性,考虑了包括一个主用户(primary user,PU)和两个次用户(secondary user,SU)节点的多接入认知无线电(CR)物联网系统模型。在PU工作状态和SU数据队列稳定的约束下,分别分析了第一个SU节点在先来先服务(first come first served,FCFS)、后来先服务(last come last served,LCLS)以及包丢弃队列下的平均信息年龄(age of information,AoI),推导了在阈值策略下第二个SU节点的平均AoI。然后,提出了使第一个SU平均AoI最小化,并且第二个SU的平均AoI低于给定阈值的优化问题。优化问题的约束条件是凸的,但所得到的目标函数是非凸的,故引入了一种次优技术,利用双层凸优化算法得到最优解。仿真结果给出了所考虑优化算法在不同系统参数下的性能,该算法在不同系统参数和多天线影响下的性能表现良好。后续工作可以考虑扩展到两个以上次用户的CR物联网系统。

IRS辅助的MISO系统安全节能通信方案

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是提高未来B5G/6G网络安全节能通信的一项革命性技术。本文针对IRS辅助下行多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统的高安全风险与高能耗问题,分析了发送端发射波束成形和IRS相移矩阵对系统安全节能通信的影响,构建合法用户保密率约束下的系统发射功率最小化问题。针对该非凸多变量耦合问题,提出一种基于逐次凸逼近(successive convex approximation,SCA)的二阶锥规划算法迭代求解问题。与传统迭代优化算法不同,该算法在每次迭代中同时更新所有优化变量,并最终获得原问题的次优解。仿真结果表明,相较于无IRS方案、随机相移方案与SDR迭代优化方案三种基准方案,所提算法均在保证合法用户保密质量的同时实现了更低的发射功率,证明了本文算法的有效性与IRS在未来安全节能通信系统中的巨大潜力。