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面向6G通信感知一体化的40~50 GHz毫米波信道反射和透射特性研究 被引量：1
1
作者 王洋 刘越洋 +4 位作者 廖希 周继华 宋浩正 任明浩 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期146-154,共9页
为解决毫米波信道反射和透射特性测量数据不足、多层材料传播系数计算不准确和传播特性表征不明的问题,该文开展面向6G通信感知一体化(ISAC)的40~50 GHz毫米波信道反射和透射特性研究。首先,基于菲涅尔理论和射线弹跳追踪原理,提出一种... 为解决毫米波信道反射和透射特性测量数据不足、多层材料传播系数计算不准确和传播特性表征不明的问题,该文开展面向6G通信感知一体化(ISAC)的40~50 GHz毫米波信道反射和透射特性研究。首先,基于菲涅尔理论和射线弹跳追踪原理,提出一种室内多层建筑材料传播系数计算方法;然后,利用基于矢量网络分析仪的毫米波信道测量平台,开展40~50 GHz频率范围内多层木板和多层玻璃的反射和透射系数测量活动。结果表明,该方法与测量值间高度吻合,传播系数误差低于0.1,能够准确地刻画毫米波信道反射和透射特性变化规律。此外,研究还发现反射系数谐振特性和有效布儒斯特角特性依赖于电波极化、入射角和材料厚度。 展开更多
关键词 6G 通信感知一体化 毫米波信道 信道测量 信道特性
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面向B5G毫米波40~50 GHz通信的漫散射传播与去极化建模
2
作者 廖希 陈心睿 +2 位作者 王洋 任明浩 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2425-2433,共9页
漫散射传播与极化特性对于准确刻画、掌握毫米波(mmWave)信道传播机理,建立高精度毫米波通信信道模型至关重要。针对毫米波频段建筑材料粗糙面引起的漫散射传播和去极化特性表征不足,缺乏去极化理论模型的问题,该文提出一种基于有效粗... 漫散射传播与极化特性对于准确刻画、掌握毫米波(mmWave)信道传播机理,建立高精度毫米波通信信道模型至关重要。针对毫米波频段建筑材料粗糙面引起的漫散射传播和去极化特性表征不足,缺乏去极化理论模型的问题,该文提出一种基于有效粗糙度理论的漫散射去极化建模方法。从电磁波的极化维度分解粗糙面材料引起的漫散射辐射传播电场,引入去极化指数构建传播模型,利用40~50 GHz频段典型材料的实测数据,研究了功率角度谱、去极化指数和交叉极化鉴别比等漫散射传播及极化特性。结果表明,所提模型能够描述表面粗糙和光滑建筑材料的极化特性,去极化转化率分别高达39%和4%。 展开更多
关键词 毫米波 漫散射 极化特性 交叉极化鉴别比
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卫星编队流调度的门控对齐策略研究
3
作者 徐川 张汝凤 +2 位作者 何熊文 崔钊婧 赵国锋 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期51-61,共11页
针对时间敏感网络(TSN)门控调度对相邻节点同步精度要求高,星间无线链路时延波动引起相邻节点门控开启出现偏差,导致业务流在多个卫星节点的调度不一致问题,提出了一种面向卫星编队流调度的门控对齐策略。首先,分析卫星编队中影响门控... 针对时间敏感网络(TSN)门控调度对相邻节点同步精度要求高,星间无线链路时延波动引起相邻节点门控开启出现偏差,导致业务流在多个卫星节点的调度不一致问题,提出了一种面向卫星编队流调度的门控对齐策略。首先,分析卫星编队中影响门控调度的因素,对业务流在端口的调度时间约束进行建模,并构建门控on/off列表模型;其次,设计在线滚动灰色预测算法对节点间链路时延进行预测,基于预测结果对相邻节点的门控列表偏差进行动态修正,确保多节点门控调度的一致性;最后,基于STK和EXata搭建卫星编队软件仿真场景,同时在现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台上实现门控对齐策略。实验结果表明,所提策略能保障卫星编队中时敏业务流经过5跳卫星节点传输后时延为3782~3848μs、抖动稳定在30μs,比现有方案提升了20%。 展开更多
关键词 卫星编队 时敏业务 门控对齐 确定性传输
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基于硬件损伤的智能反射面辅助安全通信系统能效优化算法 被引量：5
4
作者 高俊鹏 周继华 +2 位作者 赵涛 徐勇军 赵瑞莉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2349-2357,共9页
为了克服阴影衰落和障碍物阻挡的影响,智能反射面(IRS)已经成为一种提高无线通信系统能量效率(EE)和降低硬件成本的有效技术。然而,传统无线资源分配(RA)算法忽略了系统收发机硬件损伤(HIs)的影响,由于放大器非线性、相位噪声的影响使... 为了克服阴影衰落和障碍物阻挡的影响,智能反射面(IRS)已经成为一种提高无线通信系统能量效率(EE)和降低硬件成本的有效技术。然而,传统无线资源分配(RA)算法忽略了系统收发机硬件损伤(HIs)的影响,由于放大器非线性、相位噪声的影响使得接收信号失真,从而使得这类算法的系统性能下降。为解决该问题,通过考虑收发机的硬件损伤和网络窃听者的影响,该文研究基于硬件损伤的IRS辅助安全通信系统能效优化问题。首先,基于基站的最大发射功率约束和用户的最小安全速率约束,建立一个含硬件损伤的能效最大资源优化问题。其次,采用辅助变量替换、半正定松弛以及Dinkelbach等方法,将原非凸问题转化为凸问题进行求解。最后,数值仿真结果表明,该算法与传统资源分配算法相比,合法用户的平均中断概率降低了43.5%,该算法中系统的安全能效提高了8.3%,因此,该算法具有较好的抗硬件损伤性和安全性。 展开更多
关键词 安全通信 智能反射面 能效最大化 硬件损伤
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基于主从博弈的分层联邦学习激励机制研究 被引量：3
5
作者 贾云健 黄宇 +2 位作者 梁靓 万杨亮 周继华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1366-1373,共8页
为了优化分层联邦学习(FL)全局模型的训练时延,针对实际场景中终端设备存在自私性的问题,该文提出一种基于博弈论的激励机制。在激励预算有限的条件下,得到了终端设备和边缘服务器之间的均衡解和最小的边缘模型训练时延。考虑终端设备... 为了优化分层联邦学习(FL)全局模型的训练时延,针对实际场景中终端设备存在自私性的问题,该文提出一种基于博弈论的激励机制。在激励预算有限的条件下,得到了终端设备和边缘服务器之间的均衡解和最小的边缘模型训练时延。考虑终端设备数量不同,设计了基于主从博弈的可变激励训练加速算法,使得一次全局模型训练时延达到最小。仿真结果显示,所提出的算法能够有效降低终端设备自私性带来的影响,提高分层联邦学习全局模型的训练速度。 展开更多
关键词 分层联邦学习 博弈论 激励机制
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面向航天器有线无线混合场景的流调度机制研究 被引量：1
6
作者 赵国锋 卢奕杉 +3 位作者 徐川 邢媛 何熊文 崔钊婧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期464-471,共8页
随着各国深空探测任务的开展,空间站的建设需求日益增加,而航天器内部大量的数据通信总线在一定程度上影响了航天器的有效载荷。因此,该文将无线通信方式引入到航天器通信系统设计中,但传统无线通信难以保障时敏数据的端到端传输时延,... 随着各国深空探测任务的开展,空间站的建设需求日益增加,而航天器内部大量的数据通信总线在一定程度上影响了航天器的有效载荷。因此,该文将无线通信方式引入到航天器通信系统设计中,但传统无线通信难以保障时敏数据的端到端传输时延,该文提出了一种有线无线融合的时间敏感网络(TSN)流调度方案。设计了一种上下行时隙分离的TDMA时隙分配机制,通过对航天器内部业务类型与有线无线融合传输链路的时延关系进行建模分析,构建了以时敏业务平均端到端时延最小的目标函数,采用粒子群算法对时隙分配方案进行快速求解。最后在Pycharm平台对所提算法进行对比测试,并在EXata网络仿真平台搭建航天传感器采集网络进行验证。实验结果表明,该文所提出的有线无线融合流调度方案能为时敏业务提供稳定、有界的时延保障。 展开更多
关键词 航天器 有线无线融合 时间敏感网络 时隙分配
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基于硬件损伤的异构网络鲁棒安全资源分配算法 被引量：1
7
作者 徐勇军 曹奇 +3 位作者 万杨亮 周继华 赵涛 陈前斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期243-253,共11页
针对多蜂窝多用户异构网络中收发机处信号畸变、用户信息泄露和传输中断等问题,该文提出一种基于硬件损伤的异构网络鲁棒安全资源分配算法。考虑小蜂窝用户最小安全速率约束、小蜂窝基站最大发射功率约束和宏用户干扰功率约束,建立了基... 针对多蜂窝多用户异构网络中收发机处信号畸变、用户信息泄露和传输中断等问题,该文提出一种基于硬件损伤的异构网络鲁棒安全资源分配算法。考虑小蜂窝用户最小安全速率约束、小蜂窝基站最大发射功率约束和宏用户干扰功率约束,建立了基于有界信道不确定性的能效最大化资源分配模型。基于Dinkelbach法、最坏准则法和连续凸近似理论,将原非凸资源分配问题等价转换为凸优化问题,并利用拉格朗日对偶算法得到解析解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法具有较好的能效和鲁棒性。 展开更多
关键词 异构网络 鲁棒资源分配 硬件损伤 物理层安全
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面向确定性传输的新型虚拟卫星编队方案
8
作者 徐川 周密 +2 位作者 赵国锋 崔钊婧 何熊文 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期137-148,共12页
卫星编队飞行队形相对稳定,可有效支撑确定性传输,但其队形控制需要较大的实时计算开销,且不支持多业务的灵活部署。为此,基于广泛部署的低轨星座,提出了虚拟卫星编队方案,通过选取合适的卫星构建编队来实现时敏业务的确定性传输。首先... 卫星编队飞行队形相对稳定,可有效支撑确定性传输,但其队形控制需要较大的实时计算开销,且不支持多业务的灵活部署。为此,基于广泛部署的低轨星座,提出了虚拟卫星编队方案,通过选取合适的卫星构建编队来实现时敏业务的确定性传输。首先,阐述了虚拟卫星编队的设计理念,分析了基于低轨星座设计编队的挑战和性能需求。然后,通过刻画星间链路的生存时间与距离变化率属性,构建编队节点选择模型,针对时敏业务需求设计虚拟卫星编队选择算法。最后,基于STK和Exata搭建卫星网络场景进行仿真验证,实验结果表明,所提方案能为时敏业务提供与卫星编队飞行相同的性能指标,且具有更灵活的业务部署能力。 展开更多
关键词 低轨星座 虚拟卫星编队 时敏业务 确定性传输
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软件定义星地融合网络内生安全体系架构 被引量：2
9
作者 赵国锋 陆毅 +3 位作者 梁康 王杉杉 周继华 韩珍珍 《无线电通信技术》 2022年第3期387-393,共7页
随着航空航天技术的发展,利用卫星互联网广覆盖、高带宽和低时延的特性,将地面网络向空间维度扩展成为构建未来网络的新方向。同时,多样性的应用请求及复杂的空间环境特点对星地融合网络(Satellite Terrestrial Integrated Network,STIN... 随着航空航天技术的发展,利用卫星互联网广覆盖、高带宽和低时延的特性,将地面网络向空间维度扩展成为构建未来网络的新方向。同时,多样性的应用请求及复杂的空间环境特点对星地融合网络(Satellite Terrestrial Integrated Network,STIN)的安全问题提出了新的挑战。为了满足STIN体系架构安全的需求,提出了一种基于软件定义的STIN内生安全系统架构。利用软件定义技术及网络虚拟化技术,根据安全即服务的设计理念,将安全接入认证及安全路由传输等安全运行机制一体化考虑,以提高整个网络架构的灵活性及可靠性。 展开更多
关键词 星地融合网络 软件定义网络 内生安全 网络架构
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