随着低功耗广域网(LPWAN,low-power wide area network)技术的快速发展和应用,越来越多的物联网终端需要接入网络。为应对海量物联网终端随机接入带来的挑战,提出了将大规模MIMO免授权随机接入(MGFRA,grant-free random access with mas...随着低功耗广域网(LPWAN,low-power wide area network)技术的快速发展和应用,越来越多的物联网终端需要接入网络。为应对海量物联网终端随机接入带来的挑战,提出了将大规模MIMO免授权随机接入(MGFRA,grant-free random access with massive MIMO)技术应用到LPWAN场景中。介绍了MGFRA技术并理论分析了MGFRA的性能,以验证其在极低信令开销的前提下大幅提升信道接入容量的性能优势。介绍了基于MGFRA的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)。为展现TurMass^(TM)在实际应用中相较于现有LPWAN技术的优势,在典型LPWAN通信场景下对TurMass^(TM)和LoRa在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面进行了对比。对比结果显示,与现有LPWAN技术LoRa相比,TurMass^(TM)在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面具有突出的优势。展开更多
通过在网络边缘布置大量的边缘服务器,边缘计算能够为用户提供低时延、高带宽的服务。然而,大量布置边缘服务器也带来了高能耗等问题。当用户将任务从终端设备分派到不同的边缘服务器时,边缘服务器的异构性,会产生不同的能耗和时延。因...通过在网络边缘布置大量的边缘服务器,边缘计算能够为用户提供低时延、高带宽的服务。然而,大量布置边缘服务器也带来了高能耗等问题。当用户将任务从终端设备分派到不同的边缘服务器时,边缘服务器的异构性,会产生不同的能耗和时延。因此,如何在众多边缘服务器中选择一个最优的服务器进行任务分派,使得能耗和时延都比较低是具有挑战性的。提出了一种基于在线学习的具有服务质量(QoS,quality of service)保证的能耗感知任务分派方法,它可以通过与环境进行交互来获取实时的信息,从而在分派任务时,在保证QoS可接受的基础上,总体能耗最低。实验结果表明,与其他方法相比,提出的方法可以高效地将任务分派到最优的边缘服务器上,显著降低边缘计算网络的整体能耗。展开更多
随着5G时代的到来,万物互联逐渐成为现实,然而,物联网中的很多终端因计算资源不足导致功能受限。移动边缘计算是一种新型网络计算模式,其终端设备可以将资源敏感型应用卸载到附近计算资源充足的边缘节点,从而降低运行成本/时延,提高服...随着5G时代的到来,万物互联逐渐成为现实,然而,物联网中的很多终端因计算资源不足导致功能受限。移动边缘计算是一种新型网络计算模式,其终端设备可以将资源敏感型应用卸载到附近计算资源充足的边缘节点,从而降低运行成本/时延,提高服务质量(QoS,quality of service)。针对移动边缘计算资源部署问题进行研究,考虑网络服务提供商(ISP,Internet service provider)支付部署资源的费用,同时向终端设备出租资源以获得收入的场景。由于物联网终端设备的资源需求是快速随机变化的,而边缘计算资源的部署是一个长期缓慢变化的过程,因此,合理的资源部署策略至关重要。提出了一个基于5G网络模型的分层网络结构,其中,计算资源可以部署在基站端、汇聚端以及云端等不同的网络层级。基于该分层网络架构,最优资源部署问题被构建为一个以ISP的利润最大化为优化目标的混合整数规划问题,并基于MATLAB中的CVX工具箱对该问题进行求解。仿真结果表明,所提出的移动边缘计算资源分层部署方案在ISP收入和部署成本方面的性能均优于平坦型资源部署方案。展开更多
为了探索高频段室内无线体域网通信的可行性,对10 GHz室内无线体域网的传播特性进行测量与研究。基于大量的测量数据,给出了10 GHz频段室内无线体域网的路径损耗、阴影效应与均方根时延扩展的统计特性,并针对接收端身体角度变化的情况,...为了探索高频段室内无线体域网通信的可行性,对10 GHz室内无线体域网的传播特性进行测量与研究。基于大量的测量数据,给出了10 GHz频段室内无线体域网的路径损耗、阴影效应与均方根时延扩展的统计特性,并针对接收端身体角度变化的情况,提出了一种具有身体角度影响的路径损耗模型,该模型利用身体角度因子修正身体角度变化引入的路径损耗。同时,分析了接收端天线在人体不同高度时对路径损耗的影响。研究结果表明,路径损耗指数与身体角度呈二次函数关系,由身体角度引起的路径损耗(PBA,path loss in body angle)与身体角度之间的关系可以用带有系数的三角函数表示,且此系数与收发端之间的距离呈单调递减的指数函数关系。此外,当身体处于不同角度时,接收端天线位于人体不同高度时对路径损耗的影响比没有身体旋转角度时小。上述研究结果可以为未来10 GHz频段在室内无线体域网的使用提供理论基础与实践依据。展开更多
文摘随着低功耗广域网(LPWAN,low-power wide area network)技术的快速发展和应用,越来越多的物联网终端需要接入网络。为应对海量物联网终端随机接入带来的挑战,提出了将大规模MIMO免授权随机接入(MGFRA,grant-free random access with massive MIMO)技术应用到LPWAN场景中。介绍了MGFRA技术并理论分析了MGFRA的性能,以验证其在极低信令开销的前提下大幅提升信道接入容量的性能优势。介绍了基于MGFRA的大容量LPWAN技术TurMass^(TM)。为展现TurMass^(TM)在实际应用中相较于现有LPWAN技术的优势,在典型LPWAN通信场景下对TurMass^(TM)和LoRa在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面进行了对比。对比结果显示,与现有LPWAN技术LoRa相比,TurMass^(TM)在信号覆盖、通信速率、网络容量、低功耗、低成本方面具有突出的优势。
文摘通过在网络边缘布置大量的边缘服务器,边缘计算能够为用户提供低时延、高带宽的服务。然而,大量布置边缘服务器也带来了高能耗等问题。当用户将任务从终端设备分派到不同的边缘服务器时,边缘服务器的异构性,会产生不同的能耗和时延。因此,如何在众多边缘服务器中选择一个最优的服务器进行任务分派,使得能耗和时延都比较低是具有挑战性的。提出了一种基于在线学习的具有服务质量(QoS,quality of service)保证的能耗感知任务分派方法,它可以通过与环境进行交互来获取实时的信息,从而在分派任务时,在保证QoS可接受的基础上,总体能耗最低。实验结果表明,与其他方法相比,提出的方法可以高效地将任务分派到最优的边缘服务器上,显著降低边缘计算网络的整体能耗。
文摘随着5G时代的到来,万物互联逐渐成为现实,然而,物联网中的很多终端因计算资源不足导致功能受限。移动边缘计算是一种新型网络计算模式,其终端设备可以将资源敏感型应用卸载到附近计算资源充足的边缘节点,从而降低运行成本/时延,提高服务质量(QoS,quality of service)。针对移动边缘计算资源部署问题进行研究,考虑网络服务提供商(ISP,Internet service provider)支付部署资源的费用,同时向终端设备出租资源以获得收入的场景。由于物联网终端设备的资源需求是快速随机变化的,而边缘计算资源的部署是一个长期缓慢变化的过程,因此,合理的资源部署策略至关重要。提出了一个基于5G网络模型的分层网络结构,其中,计算资源可以部署在基站端、汇聚端以及云端等不同的网络层级。基于该分层网络架构,最优资源部署问题被构建为一个以ISP的利润最大化为优化目标的混合整数规划问题,并基于MATLAB中的CVX工具箱对该问题进行求解。仿真结果表明,所提出的移动边缘计算资源分层部署方案在ISP收入和部署成本方面的性能均优于平坦型资源部署方案。
文摘为了探索高频段室内无线体域网通信的可行性,对10 GHz室内无线体域网的传播特性进行测量与研究。基于大量的测量数据,给出了10 GHz频段室内无线体域网的路径损耗、阴影效应与均方根时延扩展的统计特性,并针对接收端身体角度变化的情况,提出了一种具有身体角度影响的路径损耗模型,该模型利用身体角度因子修正身体角度变化引入的路径损耗。同时,分析了接收端天线在人体不同高度时对路径损耗的影响。研究结果表明,路径损耗指数与身体角度呈二次函数关系,由身体角度引起的路径损耗(PBA,path loss in body angle)与身体角度之间的关系可以用带有系数的三角函数表示,且此系数与收发端之间的距离呈单调递减的指数函数关系。此外,当身体处于不同角度时,接收端天线位于人体不同高度时对路径损耗的影响比没有身体旋转角度时小。上述研究结果可以为未来10 GHz频段在室内无线体域网的使用提供理论基础与实践依据。
