智慧城市旨在提高城市管理效率,改善市民生活质量。作为智慧城市的重要元素,大量物联网(In‐ternet of things,IoT)设备的接入对实时性数据和资源管理提出了更高要求。然而,各实体之间数据共享不足,数据“孤岛”现象普遍存在,成为智慧...智慧城市旨在提高城市管理效率,改善市民生活质量。作为智慧城市的重要元素,大量物联网(In‐ternet of things,IoT)设备的接入对实时性数据和资源管理提出了更高要求。然而,各实体之间数据共享不足,数据“孤岛”现象普遍存在,成为智慧城市深入发展的障碍。数字孪生(digitaltwin,DT)作为一种新兴的通信模式,具有消除智慧城市中数据共享障碍的潜力。提出了一种嵌入式认知无线电(cognitive radio,CR)辅助的非正交多址接入(NOMA)(CR_NOMA)系统频谱资源分配方案,在智慧城市数字孪生网络中实现无障碍数据共享。首先,提出一种新颖的CR模式,以嵌入方式使用频谱空穴,即允许次用户接入主用户释放的频谱空穴而不对其他活跃主用户造成额外干扰;其次,针对信道老化现象进行信道预测,以改善系统性能下降问题;最后,设计基于在线学习的频谱调度方案,借助孪生体之间数据共享的先天优势,实现实时资源调度。仿真结果表明,所提方案的性能显著优于现有的CR_NOMA和NOMA方法。在等同资源块长情况下,系统和速率较CR_NOMA方法提升66%,而较传统NOMA方法提升103%。尤其当设备处于运动状态时,性能提升更为显著。展开更多
文摘智慧城市旨在提高城市管理效率,改善市民生活质量。作为智慧城市的重要元素,大量物联网(In‐ternet of things,IoT)设备的接入对实时性数据和资源管理提出了更高要求。然而,各实体之间数据共享不足,数据“孤岛”现象普遍存在,成为智慧城市深入发展的障碍。数字孪生(digitaltwin,DT)作为一种新兴的通信模式,具有消除智慧城市中数据共享障碍的潜力。提出了一种嵌入式认知无线电(cognitive radio,CR)辅助的非正交多址接入(NOMA)(CR_NOMA)系统频谱资源分配方案,在智慧城市数字孪生网络中实现无障碍数据共享。首先,提出一种新颖的CR模式,以嵌入方式使用频谱空穴,即允许次用户接入主用户释放的频谱空穴而不对其他活跃主用户造成额外干扰;其次,针对信道老化现象进行信道预测,以改善系统性能下降问题;最后,设计基于在线学习的频谱调度方案,借助孪生体之间数据共享的先天优势,实现实时资源调度。仿真结果表明,所提方案的性能显著优于现有的CR_NOMA和NOMA方法。在等同资源块长情况下,系统和速率较CR_NOMA方法提升66%,而较传统NOMA方法提升103%。尤其当设备处于运动状态时,性能提升更为显著。
