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基于多目标优化的星空融合网络波束成形算法
被引量:
1
1
作者
林敏
黄庶沛
+2 位作者
王子宁
郭焱
韩略
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第7期1183-1193,共11页
将卫星通信网和无人机通信网有机结合构成的星空融合网络,具有覆盖范围广、通信容量大、组网方便快捷等众多优势,在未来第六代移动通信领域显示了广阔的应用前景。与此同时,采用太赫兹频段进行无线传输,被认为是解决当前无线通信领域频...
将卫星通信网和无人机通信网有机结合构成的星空融合网络,具有覆盖范围广、通信容量大、组网方便快捷等众多优势,在未来第六代移动通信领域显示了广阔的应用前景。与此同时,采用太赫兹频段进行无线传输,被认为是解决当前无线通信领域频谱效率偏低、系统容量受限等问题的有效手段。针对工作在太赫兹频段的星空融合网络,在卫星网络和无人机网络分别采用多播技术和层分复用技术,且它们共享频谱资源的条件下,提出了一种基于多目标优化的波束成形方案,以满足用户的差异化服务需求。首先,建立卫星和无人机发射功率受限,且各类用户的服务质量得到保证为约束条件,系统的和速率最大化与总发射功率最小化为目标函数的多目标优化问题。其次,通过加权切比雪夫法,将数学上非常复杂的多目标问题转换为单目标问题,并进一步提出基于凹凸过程的迭代算法处理非凸约束,得到帕累托最优解。最后,计算机仿真验证了所提算法采用层分复用技术能够有效提高系统的频谱效率,从而证实了所提算法的优越性。
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关键词
星空融合网络
太赫兹频段
多目标优化
波束成形
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职称材料
基于CR-NOMA的星空融合多用户传输性能分析
2
作者
王宇辰
蒋成洋
+2 位作者
孔槐聪
韩略
林敏
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第4期997-1010,共14页
针对高空平台辅助的星空融合多用户场景,提出一种基于太赫兹和毫米波频段的新型混合无线传输方案,旨在提供异构用户可靠接入并解决卫星骨干网容量受限问题。首先,根据地面用户相关性和服务优先级进行分组,每组包含一个主用户和一个次级...
针对高空平台辅助的星空融合多用户场景,提出一种基于太赫兹和毫米波频段的新型混合无线传输方案,旨在提供异构用户可靠接入并解决卫星骨干网容量受限问题。首先,根据地面用户相关性和服务优先级进行分组,每组包含一个主用户和一个次级用户,次级用户采用认知非正交多址接入(Cognitive radio-based non-orthogonal multiple access,CR-NOMA)技术控制其发射功率,以确保不影响主用户的服务质量(Quality-of-service,QoS),而组间干扰则通过迫零波束成形技术加以消除。其次,在假设用户到高空平台采用毫米波传输技术,其信道服从Nakagami-m分布,而高空平台到卫星的传输采用太赫兹频段传输,其信道服从α-μ分布的条件下,推导出太赫兹频段传输存在指向误差时,采用该传输方案的用户中断概率和系统吞吐量的闭合表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性及所提方案的优越性,并刻画相关参数对用户及系统性能的影响,从而为探索大容量的星空融合传输技术提供有益的参考。
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关键词
星空融合网络
太赫兹
波束成形
非正交多址接入
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职称材料
基于上行非正交多址接入技术的星空地融合网络性能分析
被引量:
3
3
作者
袁祖霞
程铭
郭克锋
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期2666-2676,共11页
针对光电混合的星空地融合网络上行链路,该文研究了多天线波束成形技术和上行非正交多址接入(NOMA)技术相结合的系统遍历和速率性能。首先,在无人机采用多天线和上行NOMA技术条件下,为实现系统和速率最大化,提出了一种基于统计信道状态...
针对光电混合的星空地融合网络上行链路,该文研究了多天线波束成形技术和上行非正交多址接入(NOMA)技术相结合的系统遍历和速率性能。首先,在无人机采用多天线和上行NOMA技术条件下,为实现系统和速率最大化,提出了一种基于统计信道状态信息的波束成形方案。接着,假设卫星-无人机链路采用自由空间光链路且服从伽马-伽马衰落,无人机-地面用户链路采用射频链路且服从相关瑞利衰落,推导了系统和速率的闭合表达式。最后,通过数值仿真验证了理论分析的正确性。仿真结果表明,与正交多址接入(OMA)方案相比,所提方案提高了系统性能,并且与基准波束成形(BF)方案相比,所提方案具有更好的性能优势。
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关键词
星空
地
融合
网络
遍历和速率
上行非正交多址接入
波束成形
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职称材料
题名
基于多目标优化的星空融合网络波束成形算法
被引量:
1
1
作者
林敏
黄庶沛
王子宁
郭焱
韩略
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第7期1183-1193,共11页
基金
重点国际合作项目(61720106003)
南京邮电大学引进人才科研启动基金(NY220111)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_0959)。
文摘
将卫星通信网和无人机通信网有机结合构成的星空融合网络,具有覆盖范围广、通信容量大、组网方便快捷等众多优势,在未来第六代移动通信领域显示了广阔的应用前景。与此同时,采用太赫兹频段进行无线传输,被认为是解决当前无线通信领域频谱效率偏低、系统容量受限等问题的有效手段。针对工作在太赫兹频段的星空融合网络,在卫星网络和无人机网络分别采用多播技术和层分复用技术,且它们共享频谱资源的条件下,提出了一种基于多目标优化的波束成形方案,以满足用户的差异化服务需求。首先,建立卫星和无人机发射功率受限,且各类用户的服务质量得到保证为约束条件,系统的和速率最大化与总发射功率最小化为目标函数的多目标优化问题。其次,通过加权切比雪夫法,将数学上非常复杂的多目标问题转换为单目标问题,并进一步提出基于凹凸过程的迭代算法处理非凸约束,得到帕累托最优解。最后,计算机仿真验证了所提算法采用层分复用技术能够有效提高系统的频谱效率,从而证实了所提算法的优越性。
关键词
星空融合网络
太赫兹频段
多目标优化
波束成形
Keywords
integrated satellite and aerial networks
terahertz band
multi-objective optimization
beamforming
分类号
TN925 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于CR-NOMA的星空融合多用户传输性能分析
2
作者
王宇辰
蒋成洋
孔槐聪
韩略
林敏
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
出处
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第4期997-1010,共14页
基金
国家自然科学基金(62471255)
南京邮电大学引进人才科研启动基金(NY222114)。
文摘
针对高空平台辅助的星空融合多用户场景,提出一种基于太赫兹和毫米波频段的新型混合无线传输方案,旨在提供异构用户可靠接入并解决卫星骨干网容量受限问题。首先,根据地面用户相关性和服务优先级进行分组,每组包含一个主用户和一个次级用户,次级用户采用认知非正交多址接入(Cognitive radio-based non-orthogonal multiple access,CR-NOMA)技术控制其发射功率,以确保不影响主用户的服务质量(Quality-of-service,QoS),而组间干扰则通过迫零波束成形技术加以消除。其次,在假设用户到高空平台采用毫米波传输技术,其信道服从Nakagami-m分布,而高空平台到卫星的传输采用太赫兹频段传输,其信道服从α-μ分布的条件下,推导出太赫兹频段传输存在指向误差时,采用该传输方案的用户中断概率和系统吞吐量的闭合表达式。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性及所提方案的优越性,并刻画相关参数对用户及系统性能的影响,从而为探索大容量的星空融合传输技术提供有益的参考。
关键词
星空融合网络
太赫兹
波束成形
非正交多址接入
Keywords
integrated satellite and aerial network
terahertz(THz)
beamforming
non-orthogonal multiple access(NOMA)
分类号
TN927 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于上行非正交多址接入技术的星空地融合网络性能分析
被引量:
3
3
作者
袁祖霞
程铭
郭克锋
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
航天工程大学航天信息学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期2666-2676,共11页
基金
国家自然科学基金(62001517)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_0896)。
文摘
针对光电混合的星空地融合网络上行链路,该文研究了多天线波束成形技术和上行非正交多址接入(NOMA)技术相结合的系统遍历和速率性能。首先,在无人机采用多天线和上行NOMA技术条件下,为实现系统和速率最大化,提出了一种基于统计信道状态信息的波束成形方案。接着,假设卫星-无人机链路采用自由空间光链路且服从伽马-伽马衰落,无人机-地面用户链路采用射频链路且服从相关瑞利衰落,推导了系统和速率的闭合表达式。最后,通过数值仿真验证了理论分析的正确性。仿真结果表明,与正交多址接入(OMA)方案相比,所提方案提高了系统性能,并且与基准波束成形(BF)方案相比,所提方案具有更好的性能优势。
关键词
星空
地
融合
网络
遍历和速率
上行非正交多址接入
波束成形
Keywords
Satellite-Aerial-Terrestrial Integrated Network(SATIN)
Ergodic Sum Rate(ESR)
Uplink Non-Orthogonal Multiple Access(NOMA)
Beamforming
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多目标优化的星空融合网络波束成形算法
林敏
黄庶沛
王子宁
郭焱
韩略
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于CR-NOMA的星空融合多用户传输性能分析
王宇辰
蒋成洋
孔槐聪
韩略
林敏
《数据采集与处理》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于上行非正交多址接入技术的星空地融合网络性能分析
袁祖霞
程铭
郭克锋
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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