工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)因其灵活性和经济性,在工厂智能化转型领域得到了广泛应用.为保证工业第五代移动通信(5th Generation Mobile Communication,5G)异构网络中时延敏感型(Time-Sensitive,TS)业务的时延确...工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)因其灵活性和经济性,在工厂智能化转型领域得到了广泛应用.为保证工业第五代移动通信(5th Generation Mobile Communication,5G)异构网络中时延敏感型(Time-Sensitive,TS)业务的时延确定性和实时(Real-Time,RT)业务的高吞吐量,开展工业5G异构网络无线资源分配的研究.首先,构建一个TS和RT业务共存的工业5G异构网络的下行传输场景,设计一种基于有限码长理论的可变码长传输方案;然后,建立保证TS业务时延确定性和RT业务高吞吐量的优化问题;最后,为求解该混合整数非线性规划(Mixed Integer Nonlinear Programming,MINLP)问题,将问题解耦成信道分配、功率分配、传输时延设计3个子问题,提出一种基于交替优化(Alternating Optimization,AO)的算法,得到原问题的次优解.研究结果表明:可变码长传输方案相较于5G新空口(New Radio,NR)方案,能够通过更灵活的资源分配,在保证TS业务时延确定性的同时,提高约13%的RT设备的传输和速率.展开更多
在通感一体化(Integrated Sensing And Communication,ISAC)网络中,组网设计决定着通信和感知的性能.为给系统设计提供一般性的参考,利用随机几何(Stochastic Geometry,SG)从网络层面对组网设计进行数学建模和性能分析.基于硬核点过程(M...在通感一体化(Integrated Sensing And Communication,ISAC)网络中,组网设计决定着通信和感知的性能.为给系统设计提供一般性的参考,利用随机几何(Stochastic Geometry,SG)从网络层面对组网设计进行数学建模和性能分析.基于硬核点过程(Matern Hard Core Point Processes,MHCPP)对ISAC基站的位置分布进行建模,考虑通信和感知时分复用的系统机制,以典型用户作为研究对象,将其关联到距离最近的基站,分别对通信和感知进行性能指标建模,推导典型用户和关联基站受到的平均干扰功率以及平均吞吐量的下界,并进一步通过仿真验证推导结果的准确性.仿真结果表明:相较于泊松点过程(Poisson Point Processes,PPP),MHCPP对平均干扰功率具有降低效果,通信场景中平均干扰功率降低了30%~43%,感知场景中平均干扰功率降低了91%~93%;随着基站间最小距离的增大,通信平均吞吐量增加,感知平均吞吐量先增后减,在实际场景中需结合系统需求来确定ISAC组网的参数设计.研究结果可为系统设计和扩展性分析提供参考.展开更多
在未来6G物联网(Internet of Things,IoT)系统中,高频毫米波和太赫兹频谱等关键技术的广泛应用,使近场无线传输成为愈发普遍的应用场景。动态超表面天线(Dynamic Metasurface Antenna,DMA)等小尺寸天线阵列在传输效率、物理尺寸和功耗...在未来6G物联网(Internet of Things,IoT)系统中,高频毫米波和太赫兹频谱等关键技术的广泛应用,使近场无线传输成为愈发普遍的应用场景。动态超表面天线(Dynamic Metasurface Antenna,DMA)等小尺寸天线阵列在传输效率、物理尺寸和功耗方面具备优势,在该场景中被广泛应用,相关研究的关注度日益提升。为提升近场无线传输中接收端的能量性能,提出一种基于DMA的下行近场无线数能同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)系统,在满足所有信息用户最低传输速率需求的条件下,针对该优化问题提出联合优化DMA可调频响矩阵与数字预编码向量的高效解决方案。此外,深入探讨了用户间距离及最小信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)等因素对于系统性能的影响。仿真结果表明,提出的方案相比其他现有技术能有效提升SWIPT联合性能。展开更多
文摘工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)因其灵活性和经济性,在工厂智能化转型领域得到了广泛应用.为保证工业第五代移动通信(5th Generation Mobile Communication,5G)异构网络中时延敏感型(Time-Sensitive,TS)业务的时延确定性和实时(Real-Time,RT)业务的高吞吐量,开展工业5G异构网络无线资源分配的研究.首先,构建一个TS和RT业务共存的工业5G异构网络的下行传输场景,设计一种基于有限码长理论的可变码长传输方案;然后,建立保证TS业务时延确定性和RT业务高吞吐量的优化问题;最后,为求解该混合整数非线性规划(Mixed Integer Nonlinear Programming,MINLP)问题,将问题解耦成信道分配、功率分配、传输时延设计3个子问题,提出一种基于交替优化(Alternating Optimization,AO)的算法,得到原问题的次优解.研究结果表明:可变码长传输方案相较于5G新空口(New Radio,NR)方案,能够通过更灵活的资源分配,在保证TS业务时延确定性的同时,提高约13%的RT设备的传输和速率.
文摘在通感一体化(Integrated Sensing And Communication,ISAC)网络中,组网设计决定着通信和感知的性能.为给系统设计提供一般性的参考,利用随机几何(Stochastic Geometry,SG)从网络层面对组网设计进行数学建模和性能分析.基于硬核点过程(Matern Hard Core Point Processes,MHCPP)对ISAC基站的位置分布进行建模,考虑通信和感知时分复用的系统机制,以典型用户作为研究对象,将其关联到距离最近的基站,分别对通信和感知进行性能指标建模,推导典型用户和关联基站受到的平均干扰功率以及平均吞吐量的下界,并进一步通过仿真验证推导结果的准确性.仿真结果表明:相较于泊松点过程(Poisson Point Processes,PPP),MHCPP对平均干扰功率具有降低效果,通信场景中平均干扰功率降低了30%~43%,感知场景中平均干扰功率降低了91%~93%;随着基站间最小距离的增大,通信平均吞吐量增加,感知平均吞吐量先增后减,在实际场景中需结合系统需求来确定ISAC组网的参数设计.研究结果可为系统设计和扩展性分析提供参考.
文摘在未来6G物联网(Internet of Things,IoT)系统中,高频毫米波和太赫兹频谱等关键技术的广泛应用,使近场无线传输成为愈发普遍的应用场景。动态超表面天线(Dynamic Metasurface Antenna,DMA)等小尺寸天线阵列在传输效率、物理尺寸和功耗方面具备优势,在该场景中被广泛应用,相关研究的关注度日益提升。为提升近场无线传输中接收端的能量性能,提出一种基于DMA的下行近场无线数能同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)系统,在满足所有信息用户最低传输速率需求的条件下,针对该优化问题提出联合优化DMA可调频响矩阵与数字预编码向量的高效解决方案。此外,深入探讨了用户间距离及最小信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)等因素对于系统性能的影响。仿真结果表明,提出的方案相比其他现有技术能有效提升SWIPT联合性能。
