具有无线携能技术的MIMO-NOMA系统

用户干扰降低了毫米波大规模多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)系统的频谱效率和能量效率,针对这一问题,提出将无线携能技术(SWIPT)引入基于混合预编码(HP)的MIMO-NOMA系统,并设计了用户分组、混合预编码以及功率分配方案。首先,提出了簇头选择算法,以设计模拟预编码,基于等效信道相关性进行用户分组,并最大化等效信道增益设计数字预编码;其次,为追求用户间的公平性,提出一种基于二分的功率分配方案,以实现最小可达速率最大化。理论分析和仿真结果表明,信噪比(SNR)为5dB时,相较于现有的具有无限携能的正交多址方案,所提方案在全连接架构下频谱效率提升约24.8%,在子连接架构下能量效率提升约24.6%。

基于时延线阵列的毫米波NOMA系统混合预编码设计和功率分配

针对传统毫米波非正交多址接入(NOMA)系统中高精度移相器复杂度高、功耗大的问题,将可进行连续相位调制的低复杂度、低功耗的时延线阵列引入毫米波NOMA系统,研究了该系统能效和谱效。首先,提出一种改进K-means算法对用户进行分组,每组用户采用NOMA技术传输信息;然后,设计了一种基于开关控制时延线阵列的低复杂度混合模拟数字预编码;最后,构建了一个在用户服务质量和系统总功率约束下优化发送功率的能效最大化问题,并提出一种基于Dinkelbach算法和交替优化的两层迭代算法。仿真结果表明,与传统基于移相器的结构相比,所提方案的系统能效和谱效分别提高了32.3%和10.7%。

毫米波大规模MIMO-NOMA系统中基于动态子连接混合结构的预编码设计

针对毫米波大规模多输入多输出-非正交多址接入(massive multiple input multiple output non-orthogonal multiple access,mMIMO-NOMA)系统硬件成本和功耗过大问题,基于动态子连接混合结构(dynamically sub-connected hybrid architecture,DSC-HA),提出一种高效预编码方案。首先,在用户分组的基础上,基于等效信道增益最大化原则,利用Kuhn-Munkras算法匹配各NOMA簇用户的信道状态信息,以实现动态天线分组,进而完成模拟预编码设计。接着,利用NOMA簇内强用户的等效信道来实现数字预编码设计,以减小簇间干扰。最后,通过优化簇内用户间功率分配来减小簇内用户间干扰。仿真结果表明,基于DSC-HA的预编码方案不但系统和速率优于基于子连接混合结构的预编码方案,而且能效明显优于基于全连接混合结构和基于全数字结构的预编码方案。

一种基于混合NOMA的IRS-MEC系统能量效率优化方案

在移动边缘计算系统(MEC)中结合智能反射面(IRS)和资源分配策略以提高系统能量效率是当前国内外研究的热点。基于混合非正交多址(NOMA)传输模式,通过对用户的本地运算频率、传输功率、传输时间和智能反射面离散相移的联合优化,实现智能反射面辅助的移动边缘计算系统能量效率最大化。由于优化过程涉及难以求解的非凸分式规划问题,提出了Dinkelbach-SCA的两步迭代算法:首先利用Dinkelbach方法将初始问题转换成易于求解的形式,通过分离变量对智能反射面离散相移进行优化;其次为了解耦传输功率与时间之间的耦合关系,引入辅助变量,并结合逐次凸逼近(SCA)方法将非凸问题转换成凸问题,求出优化解。仿真结果表明采用的系统方案的能量效率优于其他对比方案,并发现系统的能量效率随用户2的最小计算数据量减少而提升。

基于NOMA异构云无线接入网的联合子信道和功率分配算法

针对基于NOMA异构云无线接入网中增加网络效用需要以更高的能源消耗为代价,从而导致能源效率低的问题,提出了一种联合子信道和功率分配方案。首先,该方案定义网络效用和电网能源成本之间的差值为系统收益,考虑了最大传输功率、能量收集(energy harvesting,EH)电池容量、用户最小数据速率需求和跨层干扰阈值等约束,以最大化系统收益为目标建立优化问题;然后,采用贪心算法给用户配对并分配子信道,实现低复杂度次优解;最后,利用基于交替方向乘子法的拉格朗日最大化方法优化了功率分配。仿真结果表明,与NOMA系统中未配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约18.8%;与OFDMA系统中配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约11.8%。

基于GSIC的上行链路毫米波大规模MIMO-NOMA系统低功耗传输方法

非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)和毫米波大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)的结合能够支持未来无线通信网络的巨流量大连接需求。研究了上行链路毫米波大规模MIMO-NOMA系统中的功率最小化问题,提出了基于群体串行干扰消除(group-levelsuccessiveinterference cancellation,GSIC)的混合波束成形毫米波MIMO-NOMA上行传输系统新架构。具体来说,根据信道增益对用户进行群体划分,不同群体用户由NOMA服务,群体内用户采用空分多址区分。通过给不同群体设计模拟波束成形矩阵,对数字波束成形和功率控制进行联合优化,提出了一种并行迭代算法来解决优化问题。仿真结果表明,所提出的新架构在总功率方面优于传统的基于分簇和用户级串行干扰消除的毫米波大规模MIMO-NOMA。

基于群体串行干扰删除的混合预编码毫米波大规模MIMO-NOMA传输系统

针对现有毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中用户接入数量受限和能耗大的问题,提出了一种基于群体串行干扰删除(Group-level Successive Interference Cancellation,GSIC)的混合预编码毫米波大规模MIMO非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)下行传输新架构。首先,在基站处设计模拟预编码矩阵并根据等效信道增益进行群体划分;然后,采用迫零法设计数字预编码矩阵,在组内实施空分多址(Space Division Multiple Access,SDMA);最后,在用户端采用GSIC实现组间NOMA传输。此外,在考虑误差传播的条件下,推导了系统的可达和速率表达式,并提出了一种功率分配算法来解决此非凸优化问题。仿真结果表明,与基于分簇的混合预编码MIMO-SIC-NOMA和MIMO-OMA系统相比,所提出的MIMO-GSIC-NOMA系统可获得更高的频谱效率和能量效率。

毫米波大规模MIMO-NOMA系统功率分配和混合预编码设计

针对基于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的毫米波大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中边缘用户可达速率较低的问题,提出了一种联合功率分配和混合预编码的优化方案来保证边缘用户在内的所有用户都具有较好的速率性能。基于最大最小公平性准则,设定了一个含有复杂目标函数和高维非凸约束的优化问题。采用固定变量法将该非凸问题转换为功率分配和混合预编码2个子优化问题处理。对于功率分配的设计,通过卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件得到了封闭形式下的最优功率分配系数;对于混合预编码的设计,提出了基于迫零(Zero Forcing,ZF)和压缩边界粒子群优化(Boundary Compressed-Particle Swarm Optimization,BC-PSO)算法相结合的求解方法,得到混合预编码的次优解。提出了一种交替优化算法来交替优化功率分配和混合预编码,直到满足设定的精度要求。仿真结果表明,该方案的最大最小速率优于传统的NOMA方案。

面向用户体验的多小区混合非正交多址接入网络资源分配方法

该文研究了多小区混合非正交多址接入(MC-hybrid NOMA)网络的资源分配。为满足异构用户的服务体验,以最大化全网综合平均意见评分(MOS)累加和为目标,考虑基站选择、信道接入和功率资源分配的联合优化问题,该文提出一种用户、基站和信道3方的2阶段转移匹配算法,并根据用户MOS进行子信道功率优化。仿真结果表明所提多小区混合NOMA网络资源分配方案能有效提升全网用户服务体验和公平性。

原位杂交与免疫组化方法在子宫颈病变中检测HPV效果对比分析

[目的]探讨在子宫颈活检组织中检测人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)较敏感和准确的技术方法。[方法]采用一组子宫颈鳞状细胞癌(cervical squamous cell carcinoma,CSCC)和子宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)活检组织病例,分别做原位杂交(In situ hybridization,ISH)技术检测HPV-DNA和免疫组化(immunohistochemical,IHC)技术检测HPV-Ag。在光镜下对比观察,统计分析。[结果]30例CSCC和33例CIN,用ISH方法阳性率分别为56.7%和69.7%;用IHC方法阳性率分别为0.0%和15.2%,ISH与IHC对比,阳性率显著增高(P﹤0.01)。5例IHC的阳性病例,ISH检测全部为阳性;IHC阴性的病例,ISH检测64.3%阳性,在连续切片上显示,ISH比IHC的阳性细胞数明显增多,且强度增加。[结论]用ISH技术检测HPV特异性好,灵敏度高,明显优于IHC方法,提倡在妇科临床病理工作中放弃IHC,应用ISH检测技术,有益于HPV的检出与防治。

基于非理想硬件的星地融合NOMA网络性能

主要研究非理想硬件和部分中继选择策略对非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access, NOMA)星地融合多中继网络的影响.NOMA技术可以增加频谱的利用效率,可以同时将信号传给多个用户.另外,部分中继选择策略的应用可以有效地降低系统的中断概率,提高系统的性能.特别地,得到了基于非理想硬件和部分中继选择策略下的星地融合NOMA多中继网络下的中断概率的闭式表达式,同时,为了进一步分析非理想硬件和部分中继选择策略对所考虑系统的影响,得到了中断概率在高信噪比下的渐进表达式,通过蒙特卡洛仿真可以验证所得公式的正确性.