基于Massive MIMO及频谱叠加的5G SA网络上行优化方法

大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)可以有效提升5G SA网络的上行链路数据传输速率以及可靠性。针对5G SA网络上行链路速率和覆盖不均衡的情况,提出了基于大规模MIMO的分组算法,将发送信号矢量进行分组,组内采用最大似然检测,组外采用基于正交三角分解(QR分解)的干扰消除检测,并且结合5G频谱的叠加策略,在降低算法复杂度的同时,有效提升网络覆盖和速率。通过5G SA现网实测,通过MIMO降低分组数量能够提升分组检测性能,结合上行低频段频谱叠加策略能够有效提升5G SA网络上行覆盖30%,提升5G SA网络上行平均速率40%~80%,特别是弱覆盖边缘的网络速率,最高可达600%。     

基于SAOR的Massive MIMO系统信号检测算法

大规模多输入多输出(Massive multiple input multiple output, Massive MIMO)系统采用最小均方误差(Minimum mean square error, MMSE)接收检测方法时存在矩阵求逆复杂度高的问题，已有较多降低复杂度的研究。在降低检测算法复杂度的同时，如何提高算法收敛速度和检测性能一直是人们关注的焦点。本文将对称加速超松弛(Symmetric accelerated over-relaxation， SAOR)迭代算法应用于Massive MIMO系统信号检测中，避免了复杂的矩阵求逆计算，实现了复杂度较最小均方误差算法降低了一个数量级。仿真结果表明，基于SAOR的检测方法通过较少的迭代次数就能逼近最小均方误差（Minimum mean square error, MMSE）算法的检测性能，为Massive MIMO系统中接收信号的快速检测提供了较好的实现方法。     

3DMIMO下的不均匀码本分配方案

3D MIMO同时考虑水平维和垂直维波束,虽然更加匹配UPA(Uniform Planar Array)天线阵列场景,但是目前采用的KPC(Kronecker Product Codebook)码本为对空间进行均等划分,系统性能受限于用户分布密度。文章提出一种根据用户分布密度的3D MIMO码本方案,以及设计了一种根据用户密集程度的不均匀码字分配方案。仿真表明,相比KPC码本,提出的码本方案降低了误码率,提升了系统性能。     

iMakeup:特定领域的大规模长视频数据集——用于细粒度视频语义内容描述

实际生活中,大多数视频均含有若干动作或物体,简单的单句描述难以展现视频中的全部信息,而各类长视频中,教学视频步骤清晰、逻辑明确,容易从中提取特征并使用深度学习相关算法进行实验验证,从长视频中提取复杂信息成为研究人员日益关注的问题之一.为此,文中收集整理了一个命名为iMakeup的大规模的美妆类教学视频数据集,其包含总时长256 h的热门50类2 000个长视频,以及12 823个短视频片段,每个片段均根据视频的逻辑步骤顺序进行划分,并标注起止时间和自然语句描述.文中主要通过视频网站下载收集原始视频,并请志愿者对视频的详细内容进行人工标注;同时统计分析了此数据集的规模大小和文本内容,并与其他类似研究领域的若干数据集进行对比;最后,展示了在此数据集上进行视频语义内容描述的基线实验效果,验证了此数据集在视频语义内容描述任务中的可行性. iMakeup数据集在收集整理时注重内容多样性和类别完整性,包含丰富的视觉、听觉甚至统计信息.除了基本的视频语义内容描述任务之外,该数据集还可用于视频分割、物体检测、时尚智能化推荐等多个前沿领域.     

Passive Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MIMO Systems

Intelligent reflecting surfaces(IRSs)constitute passive devices,which are capable of adjusting the phase shifts of their reflected signals,and hence they are suitable for passive beamforming.In this paper,we conceive their design with the active beamforming action of multiple-input multipleoutput(MIMO)systems used at the access points(APs)for improving the beamforming gain,where both the APs and users are equipped with multiple antennas.Firstly,we decouple the optimization problem and design the active beamforming for a given IRS configuration.Then we transform the optimization problem of the IRS-based passive beamforming design into a tractable non-convex quadratically constrained quadratic program(QCQP).For solving the transformed problem,we give an approximate solution based on the technique of widely used semidefinite relaxation(SDR).We also propose a low-complexity iterative solution.We further prove that it can converge to a locally optimal value.Finally,considering the practical scenario of discrete phase shifts at the IRS,we give the quantization design for IRS elements on basis of the two solutions.Our simulation results demonstrate the superiority of the proposed solutions over the relevant benchmarks.     

大规模生物网络马尔可夫聚类的并行化算法

马尔可夫聚类算法（MCL）是在大规模生物网络中寻找模块的一个有效方法，能够挖掘网络结构和功能影响力较大的模块。算法涉及到大规模矩阵计算，因此复杂度可达立方阶次。针对复杂度高的问题，提出了基于消息传递接口（MPI）的并行化马尔可夫聚类算法以提高算法的计算性能。首先，生物网络转化成邻接矩阵；然后，根据算法的特性，按照矩阵的规模判断并重新生成新矩阵以处理非平方倍数矩阵的计算；其次，并行计算通过按块分配的方式能够有效地实现任意规模矩阵的运算；最后，循环并行计算直至收敛，得到网络聚类结果。通过模拟网络和真实生物网络数据集的实验结果表明，与全块集体式通信（FCC）并行方法相比，平均并行效率提升了10个百分点以上，因此可以将该优化算法应用在不同类型的大规模生物网络中。     

基于改进飞蛾扑火优化算法的MIMO雷达相位编码信号集设计

提出一种MIMO雷达相位编码信号集设计方法，该方法对飞蛾扑火优化算法进行改进，利用改进的飞蛾扑火算法优化相位编码信号集，提高其正交性.在改进方法中，增加对火焰的更新过程，使火焰不仅能够保存最优飞蛾位置还具有搜索最优解的功能.优化过程以自相关函数旁瓣峰值和、互相关函数峰值和，以及自相关函数旁瓣能量、互相关函数能量作为算法适应度函数.仿真实验结果表明，改进方法明显提高了飞蛾扑火优化算法的收敛速度和收敛精度，且优化得到的信号集具有较低的自相关旁瓣值和互相关值.     

5G双小区协作流动热点补偿研究

在通信用户数密集用户业务总量较多的UMi场景下,无线网络节点较多小区覆盖半径较小,用户在小区间移动导致小区间用户分布不均匀,原有用户数及业务量标准部署的5G异构网络相对稀疏,无法满足用户流动产生热点热时容量需求时,双小区协作流动热点补偿采用异构网络多点协作传输技术对小区进行补热,将处于相同移动状态的多个用户虚拟成一个以中心用户为中心的用户簇,建立3D MIMO流动热点模型,提出在两小区以用户最小传输速率为约束条件,最小化小区基站总功率的优化算法,得出高容量、高速率用户体验的"潮汐效应"解决方案。