频谱效率

摘要： 毫米波通信是5G网络的关键技术,因为它可以提供较高数量级的频谱,但它具有更大的路损,采用大规模天线阵列和定向波束成形技术可以有效解决这一问题。随着天线数量的增加,传统数字预编码器的硬件和能量成本非常高,需采用混合预编码来克服这一困难,但全连接结构中该算法的功耗较高,因此提出了一种新的基于子连接结构的混合预编码算法。该算法首先将发射天线阵列分为几个独立的子阵列;然后分别对每个子阵列的模拟预编码矩阵进行设计,并依次优化每个子阵列的频谱效率,以最大限度地提高总频谱效率;最后,在求得的模拟预编码矩阵的基础上,利用最小二乘法求解数字预编码矩阵。仿真结果显示,该算法的频谱效率与正交匹配追踪算法相差不超过3bps/Hz,但能量效率最多可提高23.8%;与功率迭代算法相比,该算法的频谱效率更高,且能量效率可提高4%左右。因此,所提算法具有很好的实际应用价值。

摘要： 毫米波多输入多输出的混合预编码是降低硬件复杂度和能量消耗的重要方法。为降低优化处理的复杂性并提升频谱效率,提出了一种支持深度学习的混合预编码优化算法。为了消除子信道之间由信噪比差异导致部分子信道误码率较高进而对整体误码率产生的不良影响,通过基于块对角化的几何均值分解和深度神经网络的训练来选择混合预编码器,将预编码器的优化选择视为深度神经网络中的映射,以优化大规模多输入多输出的混合预编码过程。将频谱效率的优化问题近似归结为全数字预编码器和混合预编码器之间的欧氏距离的最小化问题,利用有限数量的射频链路实现吞吐量的改善。性能分析和仿真结果都表明,由于采用改进的梯度计算算法和单循环迭代结构,基于深度神经网络的方法能够最小化毫米波多输入多输出的误码率并提高频谱效率,同时显著地降低了所需的计算复杂度。当频谱效率为50 bit/(s·Hz)时,信噪比可节省3 dB。不同方案达到相同误码率时,信噪比可节省5 dB以上,并具有更好的稳健性。

摘要： 在毫米波多用户大规模天线阵列多输入多输出(MIMO)系统中,由于使用混合波束形成结构,使得用户调度问题面临新的挑战,调度问题转变为在同一时频资源选择调度用户子集和用户与基站之间通信波束对的问题,需要从用户和波束两个维度来进行考虑。大规模MIMO由于在基站端和用户端使用大量的天线阵列,如果使用穷举搜索算法运算量极大,在实际应用中是不现实的。本文提出了一种基于波束训练的多用户调度方案,该方案分为2步。第1步,由于波束间的干扰大多数来自于相邻波束,因此对相邻波束进行分组,同时根据用户反馈的信干燥比(SINR)最大值的基站波束索引号把相关的用户映射到对应波束组。第2步,为了减小干扰,每个波束组的最小波束索引根据一定的原则来选取调度用户,然后通过基站和用户之间的波束训练选取最接近于SINR门限值的用户波束来进行通信。仿真结果表明,该方案具有逼近最优穷举方案的性能并且具有较低的计算复杂度。

摘要： 超奈奎斯特技术(FTN)通过发送端传输更高速率的非正交信号,在传输时不可避免地引入符号间干扰,因此处理系统中的符号间干扰是一个重要研究课题。在实际通信场景中,经常会存在多径衰落。FTN技术在多径信道中会面临更大的挑战,除了自身波形之间的干扰外,还有多径造成的干扰。文中研究了FTN技术在时域多径信道下的性能,推导了多径信道下的符号间干扰矩阵,并推导了系统的容量。通过仿真验证,符号间隔对FTN的容量没有影响;多径衰落会恶化FTN的容量,随着多径数目的增加,FTN的容量会先增加再降低,最大值低于香农容量。此外,还探讨了未来的重要研究方向。

摘要： 环境信号的不确定性导致不可预测的谱能机会。传输机会和能源供应的缺乏给反向散射通信网络的多址接入设计带来了极大的挑战。本文针对多载波非正交多址接入(multicarrier non-orthogonal multiple access,MC-NOMA)增强型反向散射网络,提出了一种分阶段优化算法实现均衡调控下的谱能效率最大化,该问题是非凸的且难以求解。因此,首先将该问题分解成子载波分配和反射系数优化两个子问题,然后基于Gale-Shapley匹配原理提出多对一稳定匹配算法求解最佳的子载波分配,最后利用凸优化理论求反射系数优化。仿真结果表明,与动态MC-NOMA方案(dynamic MC-NOMA,D-NOMA)和正交多址接入方案(orthogonal multiple access,OMA)相比,所提优化方案在谱效和能效上均有显著的提升。

摘要： 随着智能电网的发展,无人机巡检输电线路应用越来越广泛。为了有效实施输电线路故障定位和类型判断,要求无人机回传视频图像的分辨率越高越好。在带宽有限的条件下,需要尽可能提高无人机回传通信链路的频谱效率,以满足高分辨率视频图像对传输速率的需求。提出基于Mesh网络的视频图像回传通信方法。通过在杆塔上部署无线接入节点并构建Mesh网络,无人机搭载的通信设备作为网络节点可随时与构建的Mesh网络进行通信。在获取输电线路故障的视频后,无人机能迅速将视频回传到数据处理中心。为此在巡检无人机的通信模块中配备了大规模天线阵列,在毫米波频段采用启发式点对点定向混合波束赋形方法,从而提高接收通信链路的频谱效率。仿真结果表明,与正交匹配追踪(OMP)方法相比,所提方法性能更优且更接近于纯数字波束赋形方法的性能。

摘要： 本文针对700 MHz NR低频与大带宽的优势,基于建网初期5G网络利用率低,同时4G网络利用率高的情况,探讨NR与LTE在同一频谱上根据业务量需求进行时频资源的瞬时动态频谱共享与灵活的功率分配的方法,以及NR与LTE小区共享同一段频谱资源时对上下行物理信道资源进行合理协调调度来规避冲突并提升频谱使用效率的方案,保障NR与LTE的使用感知。700 MHz NR建设完成商用后,可考虑与NR TDD的2.6 GHz和4.9 GHz相结合,对整体网络的广域覆盖、深度覆盖和热点容量都有较好的互补。

摘要： 当前的卫星资源分配方案大多为同步轨道卫星设计,针对低轨卫星的高动态特性,以及存在频率和功率资源受限的问题,提出一种基于深度强化学习的功率分配算法。首先对低轨卫星功率分配场景进行建模,引入一种时隙划分方案来简化低轨卫星的动态特性模型,进一步提出一种基于深度强化学习算法的功率分配策略,该策略通过调节单颗低轨卫星各个波束中子载波的功率值,降低同频干扰,能达到提升低轨卫星频谱效率的目的。仿真结果表明,所提算法能够在较短时间内收敛并达到稳定状态,在总功率一定的条件下,该方案能有效提升单颗低轨卫星的吞吐量,其频谱效率明显高于注水算法和Q学习算法。

摘要： 针对紧急热点场景中的基站缺乏灵活性问题,提出基于泊松点过程的无人机协助的异构网络模型.为了准确反映真实场景,假设宏基站在地面2维分布,无人机作为小基站在空间3维分布,地面用户通过最大接收功率级联准则选择通信基站.仿真分析性能参数间的定量关系,结果表明:相对于2D,3D模型,该文模型能更精准地描述覆盖概率;使用多个低功率的无人机小基站协助地面基站通信,能改善整个网络的覆盖性能;部署网络时需对路径损耗做适当选择.因此,该文模型具有有效性.

摘要： 在回顾历代无线接入网络架构演进、5G系统引入人工智能的进展和现状的基础上,指出基于AI内生的方式是未来网络架构设计的必由之路。未来6G时代,无线接入网络将向空天地一体化、用户超密集、为更多工业互联网场景服务等方向发展,目前业界已经提出了将服务化、智能和开放相关技术作为6G无线网络的具体使能技术,以应对进一步提升用户体验、降低网络能耗、拥抱更多新兴技术的挑战。为此,提出了一种基于AI内生的无线接入网络架构,包括智能面、控制面、用户面三个方面的功能,通过引入智能流、智能体的方法,实现了AI内生,并阐述了这个架构如何满足以用户为中心的无线组网需求。最后,提出未来基于AI内生的无线网络设计还需要应对ICDOT融合、通信感知算力融合等方面的挑战。

摘要： mMIMO作为5G关键技术之一,对于提高5G频谱效率和系统容量、增强网络覆盖、降低网内干扰、提升系统顽健性等方面发挥着至关重要的作用.对5G mMIMO技术特征及其对无线网规划设计、运维优化带来的影响及应对措施进行了详细分析,以便为5G无线网络规划设计及运维优化提供参考.

摘要： 第五代(5G)移动通信技术被称为新型无线空口(New Radio,NR),主要解决三大应用场景,增强型移动宽带(eMBB),超可靠低时延通信(uRLLC)以及海量机器通信(mMTC).其使用的关键技术包括高阶调制方式、进一步提高频谱效率的改进OFDM波形、灵活帧结构、更高效的信道编码、大规模多天线传输等.本文根据3GPP最新技术规范及业界相关研究成果,介绍5G新空口技术,分享当前5G最新成果.

摘要： D2D通信作为5G的一项关键技术受到业界广泛关注.D2D的近距离分布式等特点使得其与蜂窝用户复用通信资源可以为系统带来较大的性能增益.可是,资源复用所带来的干扰问题需要通过有效的无线资源管理加以抑制.本文研究具有QoS保证的多对D2D用户与蜂窝用户资源复用场景的功率控制技术.仿真分析表明,所提的闭式解和迭代解算法能够使得功率控制以更低的失败概率达到良好的系统频谱效率.

摘要： 海量数据的高速传输需求对卫星通信速率提出了极高的要求,现有的卫星数据传输能力很难满足.本文从信道容量提升关系入手,分别从频谱扩展利用、频谱效率提升和网络效率密度三个方面开展调研,综述了卫星高速通信的发展趋势,为未来卫星高速传输系统的设计提供借鉴和思路.

摘要： 软件定义光传送网是应对电力通信网大带宽需求业务的有效手段,但也带来了能耗大幅增长等问题.本文基于WDM层的光传送网络开关与低能耗交换技术,提出了一套软件定义光传送网络能源效率与频谱效率的评估方法.实验结果表明,OTN交换技术的应用可以给WDM网络带来资源利用率的显著改善,同时还可以显著地降低平均频谱占用,提高能源每兆赫效率.

摘要： 中国移动5G分配2.6G频段,为形成连续100M频谱,急需重耕现网LTE的D频段,而该频段现网正在高效运行,重耕应保证不影响4G业务,方案从底层网建设、5G锚点、终端、容量等方面进行研究.

摘要： 中国移动5G分配2.6G频段,为形成连续100M频谱,急需重耕现网LTE的D频段,而该频段现网正在高效运行,重耕应保证不影响4G业务,方案从底层网建设、5G锚点、终端、容量等方面进行研究.

摘要： 中国移动5G分配2.6G频段,为形成连续100M频谱,急需重耕现网LTE的D频段,而该频段现网正在高效运行,重耕应保证不影响4G业务,方案从底层网建设、5G锚点、终端、容量等方面进行研究.

摘要： 中国移动5G分配2.6G频段,为形成连续100M频谱,急需重耕现网LTE的D频段,而该频段现网正在高效运行,重耕应保证不影响4G业务,方案从底层网建设、5G锚点、终端、容量等方面进行研究.

摘要： 5G系统中关键技术是波束赋形,利用不同的波束权值可以改变小区的覆盖范围.选择合适的波束权值可以让覆盖更合理,网络性能更优.通过测试验证不同的场景最合适的权值配置,从而指导后续的网络规划.

摘要： 一种由接入点(AP)进行无线通信的系统，该系统包括接收器、处理器、以及发射器，该接收器用于接收多个消息，上述多个消息中的每个消息源自多个客户端设备中的一个客户端设备并且指示该客户端设备的频谱模板能力；该处理器用于基于上述多个客户端设备中的每个客户端设备的频谱模板能力，计算用于为上述多个客户端设备分配带宽和/或通信信道的信道分配方案，该发射器用于向上述多个客户端设备中的每个客户端设备发送指令，以基于计算的信道分配方案设置发射频率。

摘要： 本发明公开了一种分布式天线系统中能量效率和频谱效率权衡优化的方法，通过在已知用户数目和位置情况下进行远程接入单元（Remote Access Unit，简称RAU）选择后，初步优化系统能量效率和频谱效率；接下来引入柯布‑道格拉斯产生函数，同时考虑能量效率和频谱效率，应用拉格朗日对偶理论和库恩塔克条件求出近似解，最后应用次梯度迭代算法，在每一次的迭代中更新拉格朗日乘子和每个RAU的发射功率近似值，直到发射功率值和拉格朗日乘子收敛，此时的功率分配即为同时优化能量和频谱效率的全局最优解的近似值。通过取不同的效用因子，本发明可以灵活地权衡能量和频谱效率，达到同时优化能量效率和频谱效率的效果。

摘要： 本发明刚开了一种大规模MIMO中能量效率、频谱效率和QoS联合优化方法。包括：建立大规模MIMO下行链路模型，消除用户之间的干扰，将信道分解成为多个平行信道，计算系统效率；用户调度，判断每个用户的等待时隙数。优先调度数据等待时间达到或者超过最大等待时隙数的用户。如果选中的用户数没有达到上限，则利用贪婪算法调度用户；功率分配，以基站发送天线功率上限和用户QoS速率上下限为约束条件，进行功率分配，求解最大能量效率，最终得到频谱效率和能量效率的联合最优。本发明能够保证用户的QoS时延要求，并且得到的用户实际瞬时速率在QoS要求范围内。相对于只限定速率下限的分配方案来说，系统有效频谱效率更高，同时兼顾了频谱效率和能量效率。

摘要： 本发明公开了一种微基站超密集部署异构网络的能量效率与频谱效率平衡方法，包括如下步骤：1）构建网络模型、划分网络带宽和确定频谱使用方式；2）计算移动用户与宏基站关联获得的信噪比以及与微基站关联获得的信干噪比；3）采用统计平均的方法计算移动用户与最近邻微基站的关联概率以及与宏基站和微基站关联时，其下行链路的平均吞吐量；4）计算网络的频谱效率与能量效率；5）建立最大化能量效率的优化模型。这种方法能应用于传统蜂窝网络，使得传统蜂窝网络平稳演进，可以在需要的宏蜂窝场景下快速部署，在满足最小频谱效率和最小用户吞吐量的条件下，最大化网络的能量效率，显著提升网络容量，保证用户服务质量。

摘要： 本公开是关于一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法。该方法包括：建立频谱感知模型，并获得能量效率和频谱效率的折中参量及折中优化模型，且将所述折中参量中的权重因子的值设为预设值；通过迭代对所述无人机感知时间、所述无人机发射功率及所述判决门限进行联合优化，通过第一算法获得最优解，使得所述折中参量最大。本公开可以求得不同的一组感知时间、判决门限以及无人机发射功率值，使得该能谱效折中最优。

摘要： 本发明公开了一种去蜂窝大规模MIMO下行链路频谱效率和能量效率均衡优化方法，该方法包括：在去蜂窝大规模MIMO系统下，建立上行链路导频训练模型并利用MMSE准则得出信道的MMSE估计；表示用户接收到的为其提供服务的接入点发射的数据信号以及利用UatF技术推导出该用户的下行链路频谱效率和能量效率闭式表达式；以接入点的发射功率限制和用户的QoS限制为约束条件，建立以频率效率和能量效率同时最优化为目标的优化问题，本发明考虑了接入点选择机制对频谱效率和能量效率的影响，并对频谱效率和能量效率的偏好需求通过合理分配资源的方式来灵活地均衡频谱效率和能量效率，从而达到同时优化频谱效率和能量效率的效果，具有广泛的使用价值及应用前景。

摘要： 本公开实施例是关于一种基于短包通信的能量效率和频谱效率的折中方法。该方法包括：构建基于短包通信的通信系统模型；根据所述通信系统模型构建折中优化问题模型，并将折中参量中的平衡因子设为预设值；利用联合优化算法求解所述折中优化问题模型，得到所述折中优化问题模型的最优解。本公开实施例可以通过上述方法，在给定包错误率、感知时间和无人机发射功率的可行区间下，对包错误率、感知时间和无人机发射功率进行联合优化，并通过联合优化算法求得存在唯一最优解，进而实现能量效率和频谱效率的折中最优。

摘要： 本发明公开了一种基于能量效率与频谱效率的联合折中优化方法。采用一种基于合约制的协作频谱共享新模型。在该模型中当主用户信道质量较差时，次用户为其提供中继服务；作为回报，在主用户信道质量良好时，次用户可以在一定的干扰约束下以underlay的模式和主用户共享频谱。在此框架下引入合约理论，将主次用户间的协作问题建模为合约设计问题，并建立了主次用户评价合约收益的效用函数，将提高主用户的能效和谱效问题转换为设计合约使主用户获得最大效用的优化问题，并利用差分进化算法进行求解。

摘要： 本发明提供一种大规模天线能量效率和频谱效率的折中性能优化方法，包括步骤：S1：建立一通信系统；S2：建立通信系统的一MIMO模型；S3：建立基于MIMO模型的一能量效率模型和一频谱效率模型；S4：构建能量效率模型和频谱效率模型的优化目标函数；S5：将优化目标函数转换为凸优化目标函数；S6：对凸优化目标函数进行求解，获得能量效率优化值；S7：利用能量效率优化值调整通信系统。本发明的一种大规模天线能量效率和频谱效率的折中性能优化方法，将非凸的多目标问题转化为凸优化的单目标问题；并能够在不同能量效率值的设定下实现对频谱效率的优化，并能够灵活地改变能量效率函数或频谱效率函数在折中优化函数中的优先级。

摘要： 本发明实施例公开了一种5G IOT通信中权衡能量效率和频谱效率的优化方法，该方法包括：首先构建系统模型，获取用户设备的位置信息；其次采用MIMO天线分配机制确定基站通信所需激活天线数量；然后提出以能量效率和频谱效率同时最大化为目标的多目标优化问题；接着重写多目标优化问题为单目标优化问题，并简化其为D.C.规划问题；最后近似D.C.规划问题为凸优化问题，采用权衡功率分配算法得到基站最优发送功率。本发明实施例考虑天线选择睡眠机制对系统能耗的影响，能够根据工程实践中对能效和频效偏好要求动态调整资源分配，达到同时优化能量效率和频谱效率的效果，能够实现5G IOT通信中海量连接的高速率低能耗传输。