面向安全通信的智能反射面网络能效优化算法

为了提高智能反射面网络传输安全性和能效,提出了一种面向安全通信的智能反射面网络能效最大资源分配算法。针对多输入单输出的智能反射面辅助蜂窝通信系统,考虑用户的安全速率约束、基站的最大发射功率约束以及连续相移约束,建立了非线性、多变量耦合的能效最大化资源分配模型。利用Dinkelbach方法将目标函数转化为辅助变量相减的形式,采用交替迭代算法求解原变量耦合的非凸优化问题。仿真结果表明,所提算法与传统算法对比,能效提升了8.3%,中断概率下降了77%。     

面向能效优化的MIMO系统参数配置

基于点对点多输入多输出(MIMO)通信系统的张量模型,提出了一种以能效最大化为目标的传输参数联合优化方法.首先根据信号矩阵、编码矩阵、信道矩阵构建了接收信号的张量模型和系统能效模型,然后利用张量平行因子(PARAFAC)分解的k-秩条件,通过迭代拟合对能效函数所包含的收发端天线数目、编码长度等传输参数进行联合优化.仿真结果表明,利用穷尽搜索,可以找到一组对应系统能效最大化的传输参数组合.     

基于能效最优准则的双跳中继网络功率分配算法

针对单天线多跳系统中的资源分配策略进行了研究,重点研究了基于能效最优的功率分配算法。所提算法以系统能效最大化为设计目标,以满足指定的系统服务质量(QoS, quality of service)为约束条件,建立了以源节点和中继节点发射功率为设计变量的数学优化模型。通过大信噪比区间近似等效,将原始的非凸优化问题转化为凸优化问题。再利用拉格朗日对偶函数凸优化算法,并借助于Lambert 函数,最终得到一种功率分配方案的闭合形式解,避免了采用交替迭代方法来求解最优化问题。相比传统以系统频谱效率最大化为目标的算法,所提算法能更好地提升系统整体能效,同时降低了功率分配算法的复杂度。     

一种高精度变步长的大规模MIMO能效优化算法

5G时代更多通信用户接入通信系统中,用户增多导致系统资源分配更加复杂,传统大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)能效优化算法的性能受到前所未有的挑战.针对传统大规模MIMO系统采用牛顿法进行能效优化的过程中存在性能不佳的问题,提出了一种高精度变步长能效优化算法.该算...     

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。     

Massive MIMO技术在5G网络优化中的运用

在5G通信技术快速发展的时代,用户对网络数据信息传输的速率要求逐渐提高,移动通信企业为满足用户需求,试图通过增加基站天线数目、应用Massive MIMO天线技术以提高传输速率。文章根据权值优化原理,将Massive MIMO关键技术应用于5G通信网络系统,以优化无线网,最大限度地提升用户覆盖范围,强化网络传输性能。实验验证发现,5G场景应用Massive MIMO技术能够减少人工干预,扩大用户覆盖范围,强化网络优化效率。     

通信网络能效度量及优化方法

虽然网络在提高众多行业能效的过程中起到了非常重要的作用,但随着互联网用户、业务和应用的迅猛发展,网络能耗逐年增加,已经威胁网络运营商的可持续发展。主要探讨了网络运营企业面临的能耗风险,介绍了能耗度量和优化方法研究方面取得的进展。最后,总结了在新型网络研究中提高网络能效的相应事宜。     

数据中心能效优化策略研究

数据中心数量及规模的增长使得数据中心能耗问题愈发凸显,多国政府针对数据中心能耗问题制定了相应的政策、法规,以促进数据中心节能。对数据中心能耗构成及能效指标进行了研究,从供配电系统、制冷系统及IT设备3个方面对数据中心能效影响因素进行了分析,然后对当前主流的数据中心能效优化策略进行了总结;在此基础上,提出了数据中心即服务的能效优化策略,该能效优化策略充分考察了数据中心服务性能和能耗的匹配性,能够有效实现数据中心全局能效优化。     

无线网络能效的优化与评估

文章从能效测度入手,对已有的无线网络能效测度评价体系进行了讨论,并提出以碳排放量为标准和与网络负载相结合的能效测度模型。在能效测度模型的基础上,文章提出减少设备使用、无线资源调度、节点协作等一系列无线网络能效优化方法,并建议在无线网络协议架构中加入能效监控和能效评估模块。文章还对无线网络能效优化和评估方法中存在的技术挑战进行了展望。     

大规模MIMO系统中基于能效最大化的资源联合优化算法

针对信道条件未知的多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统,提出一种对导频序列长度、导频符号功率以及数据符号功率进行联合优化的资源分配算法。采用最大比合并（MRC）接收,考虑电功率和导频污染的影响,并对最大传输功率进行约束从而建立起以能效（EE）最大化为目标的非凸函数模型。根据分数规划的性质,首先将分数形式转化成减式形式,进而分解成一系列凸函数之差（DC）的问题,最后采用交替优化算法联合调整 3 个变量从而达到能效最大化的目标。仿真结果表明,随着最大符号传输功率的增加,所提方案仍然能保持良好系统能效性能。     

天线选择对MIMO信道容量的影响

该文首先分析了多天线系统的信道容量,然后研究了当信道矩阵非满秩时,选择发射和接收天线对信道容量的影响。仿真试验结果表明,发射天线选择能提高系统容量,同时选择发射和接收天线虽然减小了复杂度和硬件成本,但对系统容量的增加低于单独进行发射天线选择时的情况。     

Capacity of the broadband dual-orthogonal polarized MIMO Land Mobile Satellite (LMS) channel: Channel modeling and influenced factors analysis

Generally, the channel capacity of a MIMO system is closely related to its Channel Characteristic Matrix (CCM). In most current studies, the CCMs are formed by an independent identical distribution (i.i.d) model with Rayleigh or Rice distribution and nevertheless incomplete and inaccurate to describe a Broadband Dual-orthogonal Polarized MIMO Land Mobile Satellite (BDM-LMS) channel. In this paper, we build up the BDM-LMS channel model combining a 4-states broadband LMS channel model, time selective fading features, Channel Covariance Information (CCI) model and polarization correlation between antennas. Modeling steps of the channel model are introduced. The main emphasis is placed on the effects of the factors on the channel capacity in BDM-LMS system, such as antenna numbers, temporal correlations, terminal environments, elevation angles and polarization correlations between the DPAs. We provide simulation results to illustrate the effects of these factors through comparisons of the transmit rate, Ergodic Capacity and Outage Capacity. Moreover, the MIMO outage capacity advantages, indicating the benefits of MIMO compared with SISO systems under the same channel condition, are also studied under i.i.d and BDM-LMS channel.     

平坦衰落环境中多输入多输出系统衰落相关与信道容量研究

为分析模型物理参数和天线排列方式对多输入多输出系统信道容量的影响,提出了一种平坦衰落环境中信道容量的研究方法。该方法基于接收均匀圆阵和均匀线阵分别构建了蕴含模型物理参数的相关矩阵,并利用Wishart分布的性质推导了信道容量上下限。该方法回避了求取衰落相关矩阵特征值的概率密度函数,降低了运算量;可被推广到多天线-频分复用系统。仿真结果表明,天线间距较小时,采用均匀圆阵比均匀线阵的系统信道容量要高;天线间距增大到一定程度后,系统信道容量达到饱和。散射角越大,信道容量的增长速率越快且采用均匀线阵比均匀圆阵系统的信道容量高。接收信噪比较大时,平均信道容量上下限基本接近其实际值。     

Spatial compatible user grouping algorithm for multiuser MIMO systems

A spatial compatible user grouping algorithm is proposed to reduce CoChannel Interference （CCI） in Space Division Multiple Access （SDMA） multiuser Multiple Input Multiple Output （MIMO） systems. We evaluate the interferences among Users by use of distances between row spaces spanned by users＇ channel matrixes, then control frequency sharing according to the compatible user grouping algorithm. Results show that the row space distance algorithm outperforms others because it can fully utilize the information from users＇ channel matrixes, especially the matrix structure information. The results also prove that the algorithm based on channel matrix structure analysis is a better candidate for spatial compatibility approximation.     

Variable-rate multiuser diversity in correlated MIMO channel via virtual channel representation

This paper studies the multiuser diversity with constellation selection based on a virtual representation of realistic Multiple Input Multiple Output （MIMO） correlated channels. To realize multiuser diversity in slow fading channels, random beamforming is adopted. Random beamforming matrix exploiting virtual channel representation is constructed, which can match the channel matrix of the desired user better. Sirnultaneously, adaptive coded modulation is applied to each sub-channel of the selected user to improve the system performance further.     

支持MIMO链路的Ad hoc网络中的链路激活型拓扑未知MAC协议

该文提出了支持多输入多输出(MIMO)链路的Ad hoc网络的链路激活型拓扑未知多址接入协议。该协议利用正交拉丁方来为网络链路分配传输时隙,保证每个链路在1帧中至少有1个时隙可以成功传输。推导了该协议的平均吞吐量,并以最大化平均吞吐量为准则给出了选择协议参数的方法。数值结果表明,与已有链路激活型和节点激活型拓扑未知协议相比,本文的协议可以提高网络节点的吞吐量。     

Performance analysis of time-hopping m-ary UWB wireless system using V-BLAST algorithm

Ultra WideBand (UWB) transmissions are attractive for low power, baseband asynchronous multiple access and peer-to-peer wireless communications. Multiple Input Multiple Output (MIMO) technology is useful in combating against multipath and at the same time improves system performance by using multielement antennas at both transmitter and receiver. This letter proposes a time hopping M-ary UWB systems using V-BLAST algorithm, and power control is considered for better performance. Simulations are provided to compare performance with different antennas.     

一种分布式MIMO信号的发射与检测方法

在 V-BLAST结构的分布式多输入多输出(MIMO)系统中,针对发射天线地域分布所引起的发射符号异步到达接收天线的问题,给出了一种分布式 MIMO 系统的信号发射与检测方法。在慢衰落信道中,该方法利用接收端反馈的信道状态信息,采用几何平均分解(GMD)构建等对角的上三角矩阵,消除子信道间增益的不平衡。在莱斯衰落信道下的计算机仿真表明,与已有 QR分解的分层算法相比,该检测方法能够显著提升系统的误码性能。     

汽车雷达关键技术分析与展望

汽车雷达基于电磁波信号感知路况,具有全天时、全天候、低成本等优点,是未来智能化交通和自动驾驶的重要传感器。其中,高精确度目标测距、测速,高分辨力角度估计和多扩展目标跟踪是汽车雷达领域的研究重点。本文针对汽车雷达波形、天线设计、测角算法以及目标跟踪算法等关键模块和主要设计思路进行梳理,结合雷达抗干扰、MIMO编码、扩展目标状态估计等技术难点,介绍并归纳了近几年代表性的文献,旨在为以后的研究提供参考和依据。     

太赫兹MIMO弧形阵列方位向成像算法研究

该文提出一种新的在太赫兹频段下基于MIMO弧形阵列的方位向成像算法,通过将MIMO弧形阵列等效转换为MIMO线阵,基于等效MIMO线阵引入RMA算法思路对弧形阵列方位向图像进行重建。该文详细介绍了MIMO弧形阵列与普通MIMO线阵的等效转换,建立了相应的成像信号模型,设计了MIMO弧形阵列太赫兹单频方位向成像算法,并通过计算机仿真验证了该算法的可行性与有效性。