智能反射面辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法

为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合优化基站主动波束、IRS被动波束的鲁棒资源分配问题。然后,利用S-程序、连续凸近似、交替优化和罚函数等方法对含参数摄动的原非凸问题进行转换,得到可直接求解的确定性凸优化问题。最后,提出一种基于迭代的鲁棒能效最大化算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

一种面向多任务的无人机辅助的通信网络资源分配与轨迹优化研究

装载各种有效荷载的无人机(UAV)能够实现传感、通信和计算等多任务,因而常被部署到数据采集(DA)和辅助计算等领域。但是到目前为止,绝大多数研究仅专注于单一功能的无人机辅助的通信网络资源分配与轨迹优化,对于面向多任务的资源分配和轨迹优化问题还未解决。为此,该文提出一种综合考虑无人机数据采集、数据广播以及计算任务卸载的无人机辅助的通信网络资源优化的分配策略,旨在通过联合优化传输占空比、用户发射功率与无人机轨迹,在满足目标位置采集数据实时广播的前提下,最大化用户卸载量。为了解决多变量耦合优化问题,提出了基于块坐标下降(BCD)和连续凸逼近(SCA)的高效迭代优化算法,将耦合优化问题分解为3个子问题进行迭代优化。最后,大量仿真结果表明,该算法在公平性和总卸载计算量方面都优于其他测试方案。

基于用户窃听的MU-MISO反向散射通信系统鲁棒资源分配算法

针对反向散射通信系统信道估计不准、信息容易被窃听等问题,该文提出一种基于用户窃听的多用户-多输入单输出(MU-MISO)反向散射通信系统鲁棒资源分配算法,以提高系统传输鲁棒性与信息安全性。首先,考虑基站最大功率、时间分配、信道不确定性、能量收集和保密率等约束,建立一个MU-MISO的反向散射通信系统鲁棒资源分配问题。其次,基于非线性能量收集模型和有界球形信道不确定性模型,利用变量松弛法和S过程将原NP-hard问题转化为确定性问题,随后利用连续凸近似、半正定松弛与块坐标下降法将其转化为凸优化问题求解。仿真结果表明,与传统非鲁棒算法对比,所提算法具有较高的系统容量和较低的中断概率。

基于多智能体深度强化学习的D2D通信资源联合分配方法

设备对设备(D2D)通信作为一种短距离通信技术,能够极大地减轻蜂窝基站的负载压力和提高频谱利用率。然而将D2D直接部署在授权频段或者免授权频段必然导致与现有用户的严重干扰。当前联合部署在授权和免授权频段的D2D通信的资源分配通常被建模为混合整数非线性约束的组合优化问题,传统优化方法难以解决。针对这个挑战性问题,该文提出一种基于多智能体深度强化学习的D2D通信资源联合分配方法。在该算法中,将蜂窝网络中的每个D2D发射端作为智能体,智能体能够通过深度强化学习方法智能地选择接入免授权信道或者最优的授权信道并发射功率。通过选择使用免授权信道的D2D对(基于“先听后说”机制)向蜂窝基站的信息反馈,蜂窝基站能够在非协作的情况下获得WiFi网络吞吐量信息,使得算法能够在异构环境中执行并能够确保WiFi用户的QoS。与多智能体深度Q网络(MADQN)、多智能体Q学习(MAQL)和随机算法相比,所提算法在保证WiFi用户和蜂窝用户的QoS的情况下能够获得最大的吞吐量。

基于不完美CSI的认知反向散射通信吞吐量最大化算法

为了提高频谱传输效率和抑制信道不确定性影响,该文提出一种基于不完美信道状态信息的认知反向散射通信吞吐量最大化算法。首先,考虑主基站最大发射功率、传输时间、用户服务质量、有界信道不确定性等约束,建立了联合优化主基站波束、传输时间、反射系数的多变量耦合的非线性鲁棒吞吐量最大化模型。其次,利用最坏准则、S-Procedure、连续凸近似和交替优化方法,将原问题转换为凸优化问题,并提出一种基于迭代的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与非鲁棒算法对比,所提算法具有较好的吞吐量和鲁棒性,且中断概率减小2.39%。

基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法

当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无人机通过控制上行蜂窝用户和设备到设备(D2D)用户的发射功率,在不影响WiFi设备正常传输的前提下使用免授权频谱;同时无人机也能够在不影响其他下行蜂窝用户的前提下使用授权频谱。然后基于提出的全频谱共享方法,该文构建了无人机电池能量约束下的3维飞行轨迹和发射功率的联合优化问题。为了求解提出的复杂多变量耦合的非凸优化问题,该文采用块坐标下降和连续凸逼近方法将原问题转化为3维轨迹优化和功率控制两个凸优化子问题并迭代求解。大量仿真结果证明提出的基于3维轨迹和功率优化的全频谱共享方法能够显著提高频谱利用效率。

基于自适应p持续的移动自组网信道接入和资源分配算法

针对基于p持续的移动自组网(MANET)信道接入和资源分配问题,提出一种具有低复杂度的自适应信道接入和资源分配算法。首先,考虑到自组网无中心分布式组网特点,以每个节点的信道利用率最大化为目标建立优化问题;其次将该问题建模为马尔可夫决策过程并定义状态、动作和奖励函数;最后基于策略梯度训练网络参数,联合优化竞争概率、优先级增长因子以及通信节点数量。仿真实验结果表明,所提算法可以显著提高p-持续载波侦听多址接入(CSMA)协议的性能,与固定竞争概率和p值预定义的方案相比,所提算法的信道利用率提高了45%和17%;此外,当节点数量小于35时,所提算法优于固定接入节点数量的方案。同时,在节点数据包到达率较高时,所提算法可以充分利用信道,减少时隙资源浪费。

多标签无线供电反向散射通信网络能效优化算法

为了提高物联网(IoT)节点的运行周期和能量利用率,该文提出一种多标签无线供电反向散射通信网络能效最大化资源分配算法。考虑传输速率约束、能量收集约束以及发射功率约束,建立了基于系统能效最大化的资源分配模型。利用Dinkelbach理论、2次变换以及变量替换法,将原分式非凸问题转化为可求解的凸优化问题。通过拉格朗日对偶理论求得优化问题的全局最优解。仿真结果表明,该算法具有较好的收敛性和能效。

适用于软件通信体系结构的CORBA技术研究

介绍了软件通信体系结构和CORBA技术,描述了CORBA技术运行原理及在软件通信体系结构中的应用方式。CORBA技术为分布式应用提供了面向对象的抽象方法,能够解决分布式环境中不同的硬件设备和软件系统互联的问题,增强网络间软件的互操作性,解决传统分布式计算模式中的不足等问题,但现在的CORBA在ORB通信方面,基于TCP/IP的信息交换效率并不是最高,还有提高空间。针对软件通信体系结构实际需求,对CORBA信息交换方式进行了深入研究,提出了能够提高ORB之间信息传输效率的一种技术方案,对软件通信体系结构交换数据的方式进行了扩展,为软件通信体系结构的实现提供了一种高效的信息传输方式。

碳中和、碳达峰的绿色低碳新型工业园区的建设

2021年党中央、国家提出了碳达峰、碳中和的发展目标,重庆金美5G产业园项目规划,以新型园区建设标准规划,在实现碳达峰、碳中和方面采用诸多的先进技术,并在绿色低碳、节能减排、水资源综合利用方面充分采用新技术,新标准。因此文中的核心主要讨论点为园区的中央空调系统、电力系统、给排水系统,结合数字智能化系统、新型建筑材料及结构、景观系统,达到园区碳中和、碳达峰的建设目标。文中以5G产业园项目为基础,讨论形势下的新型园区的建设思路。

一种低通信开销联合时钟同步和定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)中降低节点间的通信开销的需求,提出一种基于成对广播同步协议(pairwise broadcast synchronization,PBS)改进的联合时钟同步和定位算法。在联合时钟同步和定位过程中,锚节点(位置已知,时钟需同步)侦听未知节点(位置未知,时钟需同步)与参考节点(位置已知,时钟为参考时钟)双向交换的时间信息,不用发送额外的信息。因此相比于传统基于双向信息交换方式的联合时钟同步和定位算法可以节省大量的通信开销,同时可以降低同步所需参考节点的数目。该算法不仅对未知节点的位置参数和时钟参数进行联合估计,同时也完成锚节点时钟参数的估计。经过仿真分析,估计值满足所推导的克拉美罗下限(cramer-rao lower bound,CRLB),且估计精度接近其他两种典型联合算法。综合考虑估计精度和通信开销,所提出的算法优于现有的联合时钟同步和定位算法。

面向无线通信的轨道角动量关键技术研究进展

电磁涡旋因携带轨道角动量而具有高维可调制自由度,被引入无线通信中以提升频谱效率和抗干扰能力。该文首先介绍了轨道角动量和电磁涡旋的基本原理与特性;然后比较了电磁涡旋的产生方法,给出了超表面产生轨道角动量的工作原理,综述了基于超表面的轨道角动量产生方法和研究现状;总结了轨道角动量的传输性能、接收与检测方法、复用与解复用性能;最后讨论了未来在应用无线通信轨道角动量时需要解决的关键问题。

无线通信中自适应调制技术的现状与发展

简要介绍了无线通信中自适应调制技术的历史、现状和未来发展方向。采用分类对比的方法,重点介绍了不同的无线通信系统中自适应调制的技术演进,并对比分析了各个自适应调制算法的性能特点和适用场景;结合无线通信发展的趋势,阐述了自适应调制技术需要解决的核心问题,以期为无线链路的性能优化提供解决思路,为高速率、低时延的无线通信系统设计提供参考。

机动通信网分级分布式网络规划设计

为提高机动通信网络规划的科学性、准确性,充分发挥指战员能动性和通信装备效能,提出了一种分级分布式网络规划方法,阐明了分级资源管理和分级分布式网络规划两种应用模式。所提方法支持规划任务的分解和资源段的下发,并能融合各级规划结果,形成全网规划态势。此外,对分布式数据融合过程中必然会出现的冲突设计了检查及处理流程,并根据引起冲突的资源类型,明确了判定规则和处理办法。

应急机动通信系统效能评估研究

针对应急机动通信系统特点,采用层次分析法与模糊综合判决相结合的评估方法,对应急机动通信系统实用效能进行评估。首先,基于系统功能体系架构对影响系统效能因素,包括系统通信能力、系统反映能力、系统抗毁能力和系统可用性等进行分析,建立效能评估指标体系模型;其次,以模糊理论为基础,利用层次分析法确定各指标权重,利用模糊综合评估法则建立模糊评价模型;最后,对应急机动通信系统装备实用效能进行分析计算,为指导应急机动通信系统装备建设与优化提供参考。

基于嵌入式Web服务器的无线通信设备监控系统

随着无线通信技术的迅猛发展,结合最新的分布式Web应用技术和嵌人式控制技术,提出一种基于嵌入式Linux操作系统并采用B/S架构实现的嵌入式实时数据采集和控制方案。以无线通信设备作为监控对象,实现本地对远程设备的测控。方案将PHP程序嵌入到静态网页中,并将Socket通信模式应用于Web实时传输以改善远程监控的实时性,实现了远程监控系统的数据动态Web显示。系统经实际测试,结果表明其功能模块化设计的软件结构具有便于功能扩展和移植应用的特点,以该方案实现的远程测控系统人机界面友好、使用简单,软件升级和维护都较为方便快捷。

通信系统集成电磁兼容分析与设计

通信系统集成设计涉及各种发射功率大、接收灵敏高、设备类型多的无线通信设备加装集成。在有限的空间集成多种无线通信设备,必然面临多天线共址电磁兼容问题。对此,提供天线间的电磁干扰矩阵分析方法,并给出同频、谐波和宽带噪声干扰量化分析方法,从布局、布线、共址抵消及频谱管理等方面总结系统集成电磁兼容设计方法,对各种通信车辆和无人平台等通信系统的集成设计具有重要的参考意义。

基于STK的靶机测控通信链路建模仿真

为研究靶机飞行轨道及姿态变化对靶机测控通信链路接收电平的影响,在理论上分析与接收电平相关参数的基础上,利用STK软件进行建模仿真。通过导入天线方向图对发射机/接收机建模,导入星历文件和姿态文件对靶机的轨道及姿态建模,建立精确的仿真场景并进行仿真分析。利用上述建模方法可以计算出天线增益、自由空间损耗、雨衰等参数,从而得到精确的靶机测控上行通信链路的接收电平,为靶机测控通信链路的设计及优化提供了一定的数据支持。

窄带无线通信网络中协议控制的安全加固技术研究

窄带无线通信网络主要使用微波、卫星、电台等窄带宽无线链路进行节点间互联,节点之间需要交互路由协议,并接受网管系统的控制。协议控制报文交互的安全性、传输可靠性和带宽占用率等是网络重要的考核指标。利用数据压缩和加密相结合的手段对协议控制报文的数据部分进行安全加固处理,可有效提升窄带无线通信网络协议控制报文的传输效率,增强网络内生安全。

关于短波远程控制系统在短波通信中的应用研究

短波通信广泛应用于军事、应急救援、电报、低速传真通信和广播等方面,在建设过程中经常存在地理环境受限的情况。本论文首先介绍了短波电台远程控制系统需求的原因和该系统的优点,然后详细阐述了该系统具有的各项功能,结合民防短波控制平台实例对该系统的构成展开详细探究。该研究结果不仅总结了短波电台远程控制系统的设计要点,也为其他短波通信网的设计提供丰富的技术资料。