空天地一体化无线光通信网络关键技术及其发展趋势

构建空天地一体化信息网络是第六代通信系统(the Sixth Generation,6G)的重要目标,无线光通信相较于射频(Radio Frequency,RF)通信技术具有容量大、速率高、抗干扰能力强等优势,已成为建立全球无缝覆盖空间网络的重要技术.本文综述了基于自由空间光通信(Free Space Optical ...     

39 GHz室外微蜂窝信道测量、建模与仿真研究

基于39 GHz室外微蜂窝场景实测数据,开展了毫米波段路径损耗、阴影衰落和大尺度参数的建模与仿真研究.介绍了毫米波段喇叭旋转测量系统下空间交替广义期望最大化(Space-Alternating Generalized Expectation-maximization,SAGE)算法信号模型,优化的分簇算法与莱斯因子计算方法.基于SAGE提取多径参数,利用优化的分簇算法提取并分析了簇参数,包括簇内角度扩展、簇内时延扩展以及簇的数目,并根据测量结果验证了第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)第五代(the 5th Generation,5G)移动通信标准推荐的仿真平台准确定性无线信道产生器(Quasi-Deterministic Radio Channel Generator,QuaDRiGa)在39 GHz的可用性.结果表明:在视距径下,方向性路损和全向路损在固定截距和浮动截距两种拟合方式下与自由空间路损模型接近;大尺度参数统计特性与基于毫米波的第五代集成通信移动无线电接入网络(Millimetre-Wave Based Mobile Radio Access Network for Fifth Generation Integrated Communications,mmMAGIC)、3GPP结论接近;视距径与非视距径的簇参数差别较小,且簇的个数较6 GHz下的频段更少.本文为5G毫米波39 GHz频段信道仿真和系统设计提供了重要的信道模型和参数.     

基于上下文学习的电力物联网接入控制方法

针对6G时代电力物联网海量终端接入冲突严重、队列积压大、能量效率低等问题,提出了一种基于上下文学习的接入控制算法。所提算法基于强化学习和快速上行链路授权技术,考虑终端活跃与休眠2种状态,优化目标为在终端接入服务质量需求的长期约束下最大化网络总能量效率。利用李雅普诺夫优化对长期优化目标与约束进行解耦,将长期优化问题转化为单时隙独立的确定性子问题,并利用基于终端状态感知的上置信界算法进行求解。仿真结果表明,所提算法能够在满足终端接入服务质量需求的同时,有效提高网络总能量效率。相较于传统快速上行链路授权算法,所提算法可提高平均能量效率48.11%,提高满足接入服务质量需求的终端比例54.95%,降低平均队列积压83.83%。     

“基于机器学习的5G与B5G信道建模及仿真技术”专刊前言

目前5G低频段移动通信系统正在商用化,随着未来物联网大规模机器通信业务接入的需求,5G毫米波系统的商用化已为期不远.同时,为了提升网络覆盖及频谱利用效率等,B5G空天地一体化网络研究正在全球范围内展开.传统的信道建模与仿真研究主要基于信道的统计特性与规律,适用于移动通信系统级性能评估、仿真和设计,本专刊基于机器学习的5G和B5G信道建模及仿真技术能准确地反映信道的时变特性,能很好地实现与环境的适配和精细化表征移动通信链路级信道电波传播特性.B5G空天地一体化网络电波环境更为复杂,精准的信道建模及仿真技术与空间电波环境、地形地貌等数据库紧密相连,专刊的出版将对空天地一体化B5G大数据信道建模与仿真技术研究有重要的指导意义.     

基于停放车辆路边单元环境感知的车联网资源高效分配

为减少路边单元（RSU）部署,同时满足移动车辆用户对处理时延敏感和计算密集任务的需求,提出了基于停放车辆环境感知的资源分配算法。选择路边停放的车辆替代RSU为车辆用户提供服务,将停放时间作为选择停放车辆路边单元（PCRSU）的决策要素,分别在内容缓存和分发2个方面设计了减小需求响应时延的机制。在内容缓存方面,PCRSU通过感知用户历史搜索数据与兴趣点区域类型两类要素对用户进行个性化的内容推荐。在内容分发方面,PCRSU通过感知车辆用户的数据传输需求,对带宽进行高效分配。实验证明,与已有方法相比,所提算法能更合理地选择PCRSU,有效降低系统的需求响应时延,在保证网络覆盖的同时提升系统稳定性,并且能为车辆用户提供更加准确的服务内容。     

基于高阶累积量和循环谱的信号调制方式混合识别算法

为了识别当前通信系统所采用的主要调制方式,该文结合高阶累积量和循环谱的特点,采用混合识别算法,同时应用智能决策算法(神经网络)对信号进行识别。该算法基于四阶和六阶高阶累积量构造出一个新的特征参数,将数字调制信号分为{BPSK, 2ASK}, {QPSK}, {2FSK, 4FSK}, {MSK}和{16QAM, 64QAM}5类。然后利用高阶累积量的其它特征参数以及循环谱特征对{OFDM}, {16QAM, 64QAM}, {2ASK, BPSK}及{2FSK, 4FSK}进行识别。为便于工程实现,该文采用半实物仿真以及LabVIEW和MATLAB混合编程来验证算法。仿真结果证明,该算法能够在较低信噪比下实现对{OFDM, BPSK, QPSK, 2ASK, 2FSK, 4FSK, MSK, 16QAM, 64QAM}等多种信号的分类,在信噪比高于 5 dB时,调制方式识别率可达94%以上,由此证明了该方法的有效性。     

上向水平进路充填法在铜绿山矿的应用

铜绿山矿运用VCR嗣后充填采矿法深孔爆破后,对相邻采场的矿岩破坏极大,出现部分矿段矿岩冒落,矿石损失率较大,采场安全性较差等问题。基于确保采场作业安全,控制地压稳定,以及提高矿石回收率等方面考虑,提出Ⅰ#矿体采用上向水平进路充填采矿法。结果表明:该采矿法可以很好地保护露天南坑水仓,安全、高效的回采矿体。     

宽带车辆到车辆MIMO通信系统性能研究

基于二维（Two-Dimensional,2D）双环和三维（Three-Dimensional,3D）双圆柱体散射模型,在视距（Line-of-Sight,LOS）和非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）场景下,利用宽带2D和3D几何散射模型开展信道仿真,基于实现的MIMO信道矩阵,结合空-频区块编码（Space-Frequency Block Coding,SFBC）和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术,研究了收发终端的移动速度、天线阵元间隔等对宽带车辆到车辆（Vehicle-to-Vehicle,V2V）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）通信系统误码率（Bit Error Rate,BER）和信道容量的影响.结果表明:随着收发终端移动速度增大,信号衰减加快,宽带MIMO V2V通信系统的BER增大;随着收发端天线阵元间隔的增大,MIMO信道的相关性减小,通信系统的BER减小,MIMO信道的信道容量增大.文中研究方法和结论将对V2V MIMO系统性能分析有一定的指导意义.     

26 GHz室内簇的时变特性及建模研究

基于室内大规模单输入单输出（Single-Input Multiple-Output,SIMO）测试,开展了26 GHz毫米波无线信道簇变化量的时变特性建模研究.首先针对构建2020年信息社会的无线通信关键技术（Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society,METIS）标准中分簇算法的不足进行改进,然后通过对功率时延谱求包络,来去除簇内射线及噪声对分簇结果的影响,在此基础上进行分簇会得到更加合理的结果.办公室环境下大规模虚拟天线阵列测试数据的分析结果表明,簇数目的变化量服从正态分布,经过不同时间簇数目变化量的均值和方差与二次函数较吻合.因此,将办公室场景下簇数目的变化量建模成均值和方差为二次函数的正态分布是合适的.