电力物联网的低时延通信路由技术研究

本文将围绕电力物联网的低时延通信路由技术实现路径开展分析讨论,阐述运用软件定义网络(简称SDN)控制器实现宽带资源的按需分配,提出基于任务分配、接入网(简称RA)与核心网(简称CN)带宽联合优化的低时延路由传输优化方法,根据仿真结果显示,该方法能够进一步降低系统传输时延,优化业务路由资源,提升电网自适应性,具有更高的网络资源利用率。

面向6G的基于通信感知一体化的超可靠低时延通信及雷达感知

通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术允许设备在相同的硬件设备与频谱上进行雷达感知与数据通信,是6G的关键技术之一。另外,工业自动化以及智能驾驶等业务越发依赖高可靠低时延通信。因此,可以将ISAC技术与超可靠低时延通信(Ultra-Reliable Low Latency Communication,URLLC)技术进行融合,并联合设计雷达感知与URLLC预编码。基于此,提出了一个URLLC下的用户设备和速率最大化问题,且满足雷达感知的性能要求。为了解决该优化问题,首先利用基于二次变换的分式规划方法和连续凸近似方法处理短包容量公式,其次利用一阶泰勒展开方法处理雷达感知性能约束。仿真结果表明,所提设计能够同时满足雷达感知与URLLC要求,具有较好的性能。

基于低时延通信的建筑电气设备运行信号实时采集方法

由于传统的数据采集方法时延较大、精度不高,无法满足现代建筑对电气设备运行管理的需求。为此,提出基于低时延通信的建筑电气设备运行信号实时采集方法。确定建筑电气设备运行信号的采集优先级,构建一个多信道的无线传感网络,在无线传感网络模型中选择低时延通信信道,按照优先级实时采集建筑电气设备的运行信号。实验结果表明,设计方法采集建筑电气设备运行信号时的丢包率仅为0.67%,表现出良好的稳定性和可靠性。

5G超高可靠低时延通信(uRLLC)在数字化转型中的应用

随着数字化转型在全球各行业的加速推进,网络通信技术的可靠性和响应速度成为关键要素,直接影响业务的智能化水平和自动化能力。5G超高可靠低时延通信(uRLLC)作为5G技术的重要组成部分,以毫秒级的延迟和高达99.999%的可靠性,为各类需要实时数据传输和精确控制的应用场景提供了技术支撑。在本文的研究中,首先对5G超高可靠低时延通信技术进行分析,并探讨其主要特征,最后结合各个数字化转型场景对5G超高可靠低时延通信技术的应用进行深入剖析,希望能够为各行业的智能化升级提供重要技术支持。

基于低时延通信的变电站电源设备异常状态检测系统

文章提出一种基于低时延通信的变电站电源设备异常状态检测系统。系统采用STM32H743微控制器进行数据采集,利用改进的孤立森林算法和多域特征融合实现异常检测分析,并结合专家系统进行故障诊断和维修决策。在110 kV变电站的实证研究表明,该系统能够实时、准确地识别主变压器和高压开关柜等设备的各类异常,整体性能优异,可为变电站的安全稳定运行提供有力支撑。

基于边缘计算的高效低时延通信传输技术研究

近年来,边缘计算凭借其在灵活性、高效性和可靠性方面的优势,已经成为5G通信研究的热点之一。边缘计算与5G通信相结合可以进一步提高通信传输的效率和质量。文章提出了基于边缘计算的高效低时延通信传输技术,对基于边缘计算的高效低时延通信传输技术进行了深入研究,探讨边缘计算与5G通信相结合时的特点和优势,构架了总体传输框架,发现了该技术在实际应用中的问题和挑战,希望能够实现高效低时延的网络通信传输技术。

电力物联网的低时延通信路由技术

本文深入分析和研究了电力物联网中的低时延通信路由技术。首先介绍了电力物联网的概念和相关背景知识,包括电网数据通信网络模型、软件定义网络原理以及网络切片技术;然后,针对电力物联网场景,提出了一种面向网络切片与路由选择优化的方法与系统,并进行了仿真实验和性能分析;再次,提出了一种基于接入网与核心网带宽联合优化的低时延路由传输方法,并详细分析了仿真结果;最后,针对电力物联网的任务分配问题,提出了多路径低时延路由优化策略,并进行了仿真实验和性能分析。

低时延通信中的变电站电源设备异常振动状态智能检测

为提高变电站电源设备运行的安全性,以低时延通信环境为基础,设计了变电站电源设备异常振动状态智能检测方法。在低时延通信环境下估计变电站电源设备频率后,通过时间序列筛选变电站电源设备异常振动数据集。在此基础上,利用训练后的决策树算法,输出异常振动状态检测结果。实验结果表明,应用所提出方法后,检测准确率始终保持在95%以上,说明该方法的检测性能良好。

面向电网业务质量保障的5G高可靠低时延通信资源调度方法

该文研究面向电网业务质量保障的5G高可靠低时延通信(URLLC)的资源调度机制,以高效利用低频段蜂窝通信系统内有限的频谱和功率资源来兼顾电力终端传输速率和调度时延、调度公平性,保障不同电力业务的通信质量(QoS)。首先,基于URLLC的高可靠低时延传输特性,建立电力终端多小区下行传输模型。然后,提出面向系统下行吞吐量最大化的资源分配问题模型并对其进行分步求解,分别提出基于定价机制与非合作博弈的功率分配算法和基于调度时延要求的改进比例公平算法(DPF)动态调度信道资源。仿真结果表明,提出的资源调度方法能在保证一定传输可靠性和公平性的条件下降低电力终端调度时延,满足不同业务等级的QoS需求,与已知算法对比有一定的优越性。

基于IRS辅助的异构网络中超可靠低时延通信波束成形算法设计

为了增强微小区内超可靠低时延通信(URLLC)业务在异构网络场景下的传输性能,该文提出一种基于智能超表面(IRS)辅助通信网络下最大化用户和速率的波束成形算法。异构网络中微小区采用短包通信技术,在保证宏小区用户通信质量的前提下,使用IRS提高微小区用户在一定解码错误概率下的短数据包传输性能,建立一个联合优化波束向量和IRS相移向量的微小区用户和速率最大化问题模型。通过交替固定优化变量的方式,将该非凸优化问题拆分为两个子问题,利用逐次凸逼近(SCA)的方法将原问题转换成凸优化问题,并利用交替优化算法对该问题进行求解。仿真结果表明,该算法通过部署IRS可以有效减弱异构场景下对于微小区用户的干扰,同时由于IRS的部署能够有效优化波束成形向量进而提高微小区用户的短包传输性能,并且IRS的通信增强效果与微小区用户的解码错误概率以及IRS反射单元的数量有直接关系。

5G高可靠低时延通信标准现状及产业进展

高可靠低时延通信(URLLC)是5G三大应用场景之一,为推动其产业发展,首先介绍国内外URLLC标准制定现状及未来演进路线,梳理我国不同应用场景对时延、可靠性的业务需求,再从技术实现和产业落地的角度,详述我国URLLC关键技术的研发现状和技术试验规划,最后提出URLLC产业推进策略建议。

面向超可靠低时延通信的有限块长MIMO传输理论与技术

超可靠低时延通信是5G及未来6G无线通信系统的重要组成部分.针对该类通信场景,如何从MIMO传输的角度实现时延和可靠性的最佳折中,是近年来备受关注的一项研究课题.由于现有基于长包假设的经典MIMO传输体系难以满足系统对于时延和可靠性的严苛要求,亟需研究更具挑战性的有限块长MIMO传输理论和技术.本文围绕有限块长MIMO信息论、发射机以及接收机设计的已有研究工作进行全面总结,并重点介绍二维空时信道编码以及MIMO一体化接收机等新型技术,为显著提升超可靠低时延通信的性能提供指导.另外,本文简要介绍了作者所在课题组搭建的MIMO超可靠低时延试验验证平台,为后续相关理论与算法的验证奠定试验基础.

超可靠低时延短包通信:重新探索差分调制

6G应用场景之一的URLLC采用短包结构来传输信息。然而,用于获取准确信道状态信息的导频开销将在短包中占据相对较大的比例。因此重新探索使用差分调制,以减少短包传输中信道估计所带来的信令、功率和带宽开销。具体地,考虑一个采用差分调制的多连接方案来实现短包URLLC并采用选择性合成方案来获得多连接分集增益。进一步使用非渐近信息理论界推导了基于差分调制和多连接方案的短包传输的误块率。仿真结果验证了分析的正确性,并表明在短包传输中,差分调制比常规的基于导频的相干检测方案具有很大优势。

5G低时延高可靠场景传输可靠性性能评估

超高可靠低时延通信(URLLC)是5G三大应用场景之一,具有高可靠性和低时延的特性,针对该场景进行建模和仿真评估对于通信系统的设计、规划以及业务应用具有重要意义。重点评估URLLC场景的可靠性,通过评估重传次数、收发天线配置和码本选择三类参数对传输可靠性的影响和参数寻优,证明了通过合理的上述参数配置,可以满足URLLC场景的可靠性需求。仿真验证结果和结论可以为URLLC的实际应用和部署提供参考和参数配置经验。

基于半静态调度与资源竞争的uRLLC业务时延分析

超可靠低时延通信(ultra Reliable and Low Latency Communication,uRLLC)是未来移动通信中的一种重要应用场景,是工业自动化、智能交通和远程医疗等众多新兴领域的技术基础。重点研究了无线通信系统中uRLLC业务的上行时延。建立了uRLLC业务的上行无线传输系统模型;从初传时延与单次重传时延2个角度分别进行问题建模与业务流时延分析,初传数据包采用半静态调度,重传数据包采用资源竞争调度;推导获得了包含多次重传的uRLLC业务的时延上界以及对应的概率分布。在理论分析的基础上,开发了基于NS3的uRLLC业务传输仿真平台,获得了uRLLC业务时延的仿真结果,并将其与时延上界理论计算结果对比,验证了时延上界理论分析的准确性。

车联网极低时延与高可靠通信:现状与展望

随着第五代移动通信技术的不断发展,智能交通系统的建设已成为智慧城市建设进程中非常重要的环节,车联网又是智能交通系统中必不可少的组成部分。目前全球汽车使用量急剧上升,为提升人们出行体验,实现车、路、人以及基础设施之间的信息交互,需要一个具备高速大带宽以及高可靠低时延的通信(Ultra-Reliable Low-Latency Communication,URLLC)网络支撑。而目前基于LTE技术的车联网不能满足URLLC的性能需求,因此提升车联网URLLC的性能成为车联网技术研究的重点。本论文回顾了车联网技术标准的发展历程,对URLLC在车联网应用场景的性能需求进行分析,并对提升车联网高可靠性和极低时延的研究方法进行总结。

具有URLLC任务卸载的无人机辅助移动边缘计算系统的计算时延最小化研究

无人机辅助移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)系统利用无人机部署灵活和能与地面设备建立起高质量通信链路的优势,可以提高边缘计算的性能。已有的无人机辅助MEC系统研究通常假设计算任务卸载通信的数据包较长,其结果无法直接用于对计算时延具有严格要求的MEC应用场景。本文考虑了一个具有超可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)任务卸载的无人机辅助MEC系统,其中一架配备计算服务器的无人机为多个地面设备提供MEC服务,地面设备将部分计算任务通过URLLC的方式向无人机卸载。通过联合优化无人机的部署位置、卸载通信的带宽和无人机与地面设备的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)计算频率来最小化系统的计算时延。针对形成的非凸优化问题,采用块坐标下降方法将该问题分解为无人机部署位置优化子问题和任务卸载带宽与CPU频率优化子问题,并交替求解这两个子问题直到收敛。在求解两个子问题的过程中,使用对数函数非线性近似方法对URLLC卸载通信速率表达式进行化简,并通过连续凸逼近方法将每个子问题转换成易于求解的凸优化问题。仿真结果表明,与其他基准算法相比,所提算法能够有效平衡系统的通信能力和计算能力,从而降低系统时延。

基于5G无线通信系统的关键技术分析

移动通信经历了1G到4G的发展,每一代都进行了技术演进和性能提升,随着移动互联网和物联网等高流量井喷式发展,5G移动通信应运而生,本文主要从大规模天线、高频率利用、超高速传输、低时延等方面分析了5G的关键技术,指出一些5G关键技术遇到的挑战,并对5G关键技术进行了展望,希望能够对通信从业人员提供技术指导。

面向智能电力巡检的高可靠低时延移动边缘计算技术

移动边缘计算为满足巡检机器人爆发式增长的通信和计算需求提供了一种有前景的架构,巡检机器人可将采集的高清视频传输到临近的边缘服务器进行数据处理和设备状态研判。然而,全局信息缺失、电池容量受限、高可靠低时延通信约束等对任务卸载优化提出了挑战。考虑对任务卸载而言至关重要的信道选择问题。基于强化学习和李雅普诺夫优化,提出了一种联合能量感知、高可靠低时延通信感知和任务优先级感知的信道选择算法。该算法在全局信息未知的情况下,动态优化信道选择策略,在最大程度满足长期能耗与高可靠低时延通信约束的同时实现巡检机器人效用最大化。并利用变电站实测数据得到的信道模型和电磁干扰模型对所提算法进行性能评估,其结果验证了该算法在真实场景中的有效性和可靠性。

面向垂直行业的超可靠低时延业务时延分析

超可靠低时延业务(ultra-reliable and low-latency communication,URLLC)时延性能与5G系统的带宽资源、边缘速率、调度方式、以及天线数、载波频率、调制编码方案、帧结构等系统参数配置密切相关。针对垂直行业部署URLLC业务时的工程测算需求,建立了一种用于描述URLLC时延性能的通用模型。进一步地,提出一种包括分析URLLC数据传输流程中的时延组成、确定调制编码方案和计算最大传输次数等步骤的时延分析方法。最后,通过对5G NR数据传输过程的链路级仿真,分析了不同可靠性要求与系统参数配置下的URLLC时延分布特性。所提方法为分析URLLC业务性能与5G网络资源需求之间的定量关系提供了一种实用解决方案。