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。

无人机高能效立体覆盖中轨迹与资源优化

“泛在覆盖”将成为6G的主流网络形式,完成在高山、丘陵、沙漠等网络盲区的通信部署,实现全域无线覆盖,但在远区大规模部署地面基站较为困难。为此,该文将无人机(UAV)通信与非正交多址接入(NOMA)相结合,提出一种高能效立体覆盖方案最大化网络吞吐量能效。首先,建立系统模型,基于K-Means算法与Gale-Shapley算法提出用户配对方案。其次,在用户配对完成后,将初始问题拆分为两个优化子问题并分别转化为凸。最后,利用块坐标上升法交替优化无人机轨迹和发射功率最大化能量效率。仿真结果表明,相较于其它基准方案,该文方案可以显著提高大规模无线覆盖下空地网络的吞吐量能效。

不同解码方案下的星地融合网络混合多址接入性能分析

该文针对地面中继辅助的星地融合网络(ISTNs),分析了卫星采用不同解码方案时系统性能的差异。首先,提出一种新颖的用户配对方案,通过位置信息将卫星波束覆盖范围内的多个用户分为若干个组。接着,为了提高传输可靠性以及频谱利用率,用户采用混合多址接入技术与卫星进行通信。进一步,在考虑用户-地面中继链路服从Nakagami-m分布,地面中继-卫星链路服从相关阴影莱斯分布的情况下,分别推导出基于连续干扰消除(SIC)和联合解码(JD)两种解码方案的系统中断概率和吞吐量的闭合表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性和所提方案相比正交多址(OMA)方案的优越性,并揭示了JD解码技术在ISTNs中的可行性。

非正交多址接入异构网络用户公平性问题研究

针对5G非正交多址接入异构网络主要以传输总速率最大化为优化目标带来的资源分配不平衡,导致部分信道最小速率过低,造成用户服务质量下降,从而带来用户之间不公平问题,文中基于非正交接入异构网络模型,综合考虑传输总速率和用户最小速率,提出将整体优化问题解耦,利用最佳信道配对选择和优化用户功率分配方法最大化最小用户速率,解决用户公平性问题。仿真结果表明,提出的算法在较低的复杂度下,用户最小速率明显优于传统方法,用户公平性明显提升。

基于合数阶双线性群的多用户陷门不可区分可搜索加密方案

可搜索加密是云存储环境下密文检索的主要技术。针对以去除安全信道构造的公共密钥可搜索加密方案SCF-PEKS加密时依赖用户公钥导致搜索服务限于单一用户,及无安全信道的可搜索加密方式容易遭受外部敌手的关键字猜测攻击等问题,分析并证明了现有多用户可搜索加密方案存在关键字陷门易遭受攻击的安全缺陷,在使用合数阶双线性对基础上提出一种多用户可搜索加密方案,并基于判定性子群假设和DBDH假设证明论文算法满足关键字陷门不可区分性的安全要求,可以抵御外部敌手选择关键字攻击。对比文献分析显示,在没有明显增加计算复杂度的前提下,提出的加密方案陷门尺寸及密文尺寸良好、安全性更高。

利用属性条件偏好推理的在线服务群体选择

在线服务群体选择能够在多人社交活动中提供适合群体的活动方案.在线服务群体选择中,如不考虑用户的服务属性偏好,则难以对未体验服务的偏好进行推理,导致对未体验服务的预测偏好与用户真实偏好存在差异,使得聚合个体用户偏好得到的群体选择结果难以真实反映群体对服务的偏好.为此,提出一种利用属性条件偏好推理的在线服务群体选择方法.首先根据用户对服务属性的偏好建立条件偏好表和属性之间的依赖关系;然后根据条件偏好网络(Condition Preference networks,CP-nets)的性质推理偏好导出图,偏好导出图的拓扑排序对应用户对服务属性值组合的偏好关系,得到个体用户的服务选择结果;最后使用社会选择函数Ranked Pairs对个体用户的服务选择结果进行聚合,得到群体的服务选择结果.通过实验验证了该方法的合理性和有效性.实验结果表明方法得到的群体结果与个体用户选择结果的平均nDCG(Normalized Discounted Cumulative Gain)比对比方法分别高11.4%、2.2%和11.1%,方法还满足多数准则、孔多赛性、抗操纵性等性质.

基于二次聚类的工业用户负荷可调节潜力特征提取与综合评估方法

随着新能源发电占比增加,发电侧的调节能力降低,挖掘负荷侧的可调节潜力是新型电力系统电力供需平衡的必然选择。针对工业用户,提出了一种基于二次聚类的可调节潜力特征提取与综合评估方法。综合考虑工业用户的可中断性、可转移性和生产属性,建立了负荷可调节潜力评估指标体系。首先,采用近邻传播(affinity propagation,AP)聚类-k均值(k-means)聚类的二次聚类方法挖掘用户可调节潜力特征,计算可调节指标。其次,基于相关性定权(criteria importance through intercriteria correlation,CRITIC)法和多准则妥协解排序(vlsekriterijumska optimizacija I kompromisno resenje,VIKOR)法分别评估工业用户可中断潜力、可转移潜力和生产潜力。然后,利用集对分析(set pair analysis,SPA)-可变模糊集(variable fuzzy set,VFS)法评估工业用户负荷综合可调节潜力,并得到优先级排序。最后,根据某地区9户工业用户历史负荷监测数据进行可调节潜力评估,通过对不同聚类方法、不同指标体系以及不同评估算法结果的对比分析,验证了所提方法在特征提取、指标定义以及评估合理性方面的优势。

融合图卷积和胶囊网络的内容感知排序推荐

为提升内容感知推荐算法的性能,提出一种基于排序学习融合胶囊网络和图卷积网络的内容感知推荐算法。构建图卷积网络学习文本特征并捕获非连续和长距离的语义信息,利用胶囊网络提取文本信息中的层次结构信息,融合这两个网络学习文本的细粒度特征;基于项目偏好排序和文本内容相关性排序,构建一个基于扩展BPR模型的联合似然函数损失函数,实现Top-N的排序推荐。真实数据集的实验结果表明,该算法有效提升了推荐性能。

上行虚拟MIMO系统的双比例公平用户配对算法

在分析上行虚拟多输入多输出(V-MIMO)系统的传统正交用户配对算法的基础上,提出了一种先按比例公平准则选取第一个用户,然后基于一种改进的比例公平准则选取其配对用户的新的双比例公平(D-PF)用户配对算法,并基于不同的接收机结构分析评估了该算法的吞吐量性能以及用户之间的公平度。仿真结果表明,与传统的正交用户配对算法相比,所提 D-PF 算法能够取得更好的吞吐量和用户公平度性能。

NOMA下行链路中用户匹配和功率分配算法

针对非正交多址接入(NOMA)技术的单输入单输出(SISO)下行链路,为降低用户配对的复杂度,提出一种利用加权二分图最优匹配中Kuhu-Munkres算法进行用户匹配;为保障边缘小区用户的数据速率,在配对用户间进一步采用比例公平算法进行用户间的功率分配。仿真结果表明,应用所设计的算法思路,在保证较优系统和速率的基础上,新用户配对的运算复杂度得到有效降低,边缘用户的数据速率得到保障。

蜂窝通信系统中天线选择在虚拟MIMO的应用

天线选择技术(AS)和虚拟MIMO(Virtual MIMO,VMIMO)技术都被广泛应用于只有一个无线射频(RF)模块的上行通信传输中。为了使两者的优势都得以发挥,该文提出将天线选择技术应用在虚拟MIMO系统中,该文中称作VMIMO-AS系统。然而,仅从被调度用户设备(User Equipment,UE)中选择最好的天线组成虚拟MIMO并不能确保系统获得最佳的性能。该文提出了VMIMO-AS系统中几种不同用户设备配对算法,并对这些算法就吞吐量性能和用户间公平度进行了比较。仿真结果表明第1个用户的选择需要应用AS原则,而考虑到复杂度和性能的折中,配对用户的选择则不需要应用AS原则。

基于语义模板的问答系统研究

提出一个基于语义模板的用户交互问答系统,其中语义模板用于标识句子中各成分之间的语义关联关系.语义模板的使用有助于问题的分解和各成分间语义关联关系的研究,可提高分析精度,适宜于英文和中文问题的分析.在系统运行中,将问题和用户选择的正确答案对,存储在数据库中,通过积累知识构建知识库,实现问题自动回答.

无线网络匿名身份认证方案的设计

提出一种无线网络的匿名身份认证方案,利用双线性对、哈希函数和对称加密算法等内容实现移动用户的匿名身份认证问题,并从性能和安全性两个方面对方案进行了分析.分析表明,该方案安全有效,实现了移动用户的匿名身份认证,也实现了对象间的双向认证,因此该方案能满足无线网络通信环境的需求.

常数长度密文的模糊属性基签密方案

针对目前模糊属性基签密方案密文长度随属性个数线性增加的问题,提出了一个密文长度为常数的模糊属性基签密方案。该方案利用拉格朗日插值公式和双线性对进行构建。签密者可将一段消息签密后发送给具有指定属性集的多个用户,同时保证消息的机密性、不可伪造性等安全属性。和现有同类模糊属性基方案相比,该方案需要的运算量最少,并同时支持常数长度的密文,具有更好的效率。

基于双线性对和智能卡的远程用户认证方案

文章提出了一种使用双线性对和智能卡的远程用户认证方案.在方案中,如果登录请求为有效时,则远程系统接受请求,并允许用户登入系统.该方案利用了椭圆曲线上离散对数的困难性,使得计算成本更低,安全性更高.另外,该方案主要在注册阶段和登录阶段加强了安全性,能够抵御重放攻击、内部攻击、假冒服务器攻击,同时提供了灵活的密码修改方式,并实现了双向认证.

基于成对用户大规模MIMO中继系统的频谱效率性能分析

该文针对成对用户大规模MIMO中继系统,在中继采用最大比合并/最大比发射(MRC/MRT)预编码方案下,利用大数定律,推导出系统频谱效率的闭合表达式,显式的描述了频谱效率与中继天线数、用户对个数以及信源用户和中继发射功率的关系。基于此,分析了当天线数增大时,在用户对个数固定不变和等比例增长两种情况下,频谱效率的渐进性能和所能获得的发射功率增益。结果表明,当用户数固定时,频谱效率将随天线数呈近似对数增长规律;当用户数随天线数等比例增长时,通过调整比例值,可满足平均每个用户的频谱效率达到任意指定值,且无需额外发射功率消耗。最后,通过数值仿真验证了所推导的频谱效率闭合表达式的精确性以及所有渐进性能的分析结果。

基于集对分析的农民用水协会绩效综合评价模型及应用

集对分析是一种处理不确定性问题的系统分析方法,利用多元联系数集对分析评价方法对农民用水协会绩效进行综合评价,考虑了协会组建情况、运行状况、渠系工程状况和协会带来的效益等因素,并利用层次分析法确定各因素的权重,结果表明,基于多元联系数的集对分析评价法能很好地解决农民用水协会的评价问题。

基于功率的双向AF MIMO中继系统收发器设计

针对多用户对双向放大转发多输入多输出中继系统中用户和中继的收发器联合设计问题,基于节省功率的目的,提出了在满足每个用户均方误差约束的条件下最小化用户和中继总功率的优化问题。由于所形成的优化问题是非凸的,难以求得全局最优解,因此将原问题分解为3个便于处理的子问题,对这3个子问题分别进行求解,在此基础上提出了一种基于交替优化的迭代算法去求解原问题。仿真结果表明,所提算法相较于其他算法可以有效地节省用户和中继的总功率。

基于虚拟MIMO的TD-LTE终端省电机制

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,分析了该技术几种常用的用户配对方案的优缺点,最后重点分析了虚拟MIMO技术在TD-LTE系统中用来提高能量有效性的可能,并提出了基于虚拟MIMO的TDLTE终端省电机制的构想。

5G非正交接入系统PF调度策略研究

为了应对未来通信系统在吞吐量和接入数量等方面更高的需求,非正交多址接入(NOMA)技术作为5G的候选技术得到广泛的关注。在LTE中广泛使用的比例公平(PF)调度策略,可以在用户接入公平性和吞吐量之间达到良好的折中,已被考虑在NOMA系统中使用。主要分析了基于PF调度准则的NOMA系统的实现原理和基本的调度流程,然后对比分析了NOMA多用户调度中的用户MCS选择和功率分配算法的实现方式以及所存在的问题。最后进行NOMA链路仿真分析,给出未来NOMA调度研究的主要方向。