基于联邦强化学习的数据中心网络拥塞控制算法

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作者 何升涛 李莹玉 +5 位作者 张鹏 高雅玙 刘焱 俞亮 许瀚 朱锐 《移动通信》 2025年第1期75-80,108,共7页

拥塞控制算法对于确保数据中心网络实现高效且可靠的数据传输至关重要。然而,传统算法由于采用固定的参数设置,难以在动态变化的网络环境下实现高效的数据传输。现有的基于强化学习的拥塞控制方案虽然有效,但大都采用集中式学习训练的方... 拥塞控制算法对于确保数据中心网络实现高效且可靠的数据传输至关重要。然而,传统算法由于采用固定的参数设置,难以在动态变化的网络环境下实现高效的数据传输。现有的基于强化学习的拥塞控制方案虽然有效,但大都采用集中式学习训练的方式,存在数据孤岛问题以及原始数据共享引发的隐私泄露风险。为此,提出了一种基于联邦强化学习的拥塞控制框架。该框架充分利用分布式网络架构的优势,将每个网络设备视作独立的智能体,并通过联邦学习技术实现多智能体间的协同训练。这种方法不仅有效保护了各参与方的数据隐私,而且通过整合各个智能体的成果和策略,提升了模型适应性和泛化能力。在此基础上,以基于联邦强化学习的显示拥塞通知阈值调优为案例进行研究,在多种实验场景下验证了所提架构的性能。 展开更多

关键词 数据中心网络 拥塞控制 强化学习 联邦学习

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面向语义通信的率-失真-感知平衡理论

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作者 柴靖轩 肖泳 石光明 《移动通信》 2025年第2期70-76,共7页

语义通信因其能够满足快速发展的用户定义和以人为中心的通信服务需求而引起了广泛关注。然而,最近的研究表明,传统的香农信息理论主要关注传递并准确恢复与语义无关的符号,这不足以研究接收端恢复的消息在语义层面的感知质量。针对上... 语义通信因其能够满足快速发展的用户定义和以人为中心的通信服务需求而引起了广泛关注。然而,最近的研究表明,传统的香农信息理论主要关注传递并准确恢复与语义无关的符号,这不足以研究接收端恢复的消息在语义层面的感知质量。针对上述挑战,提出了一种全新的面向语义通信的率-失真-感知理论,旨在解决现有体系中未能充分考虑的语义的感知层面的问题。该研究关注两种约束:符号级别的失真控制和分布级别的感知质量约束。考虑到语义信息往往蕴含着编码器难以直接捕捉到的丰富内在知识,引入了一个间接感知机制,允许编码器通过间接方式获取语义信息。为了验证所提出的理论框架的有效性,采用真实的图像数据集进行了一系列仿真实验。实验结果表明,新的语义通信架构不仅能够在保持传统通信质量的基础上显著提升语义层面上的信息传递效率,而且还能更好地满足不同应用场景下的多样化需求。 展开更多

关键词 语义通信 感知质量 率-失真-感知

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基于FPGA的无线键盘设计与测试

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作者 吴建新 陈任 《长江信息通信》 2024年第3期13-16,共4页

面对机械键盘不易携带、噪声大和造价高的缺点,开发了一款基于人体电容感应和FPGA的无线触控键盘。整个平台由外设系统、FPGA系统和上位机组成。外设系统通过介质及信号采集电路,设计出便捷的键盘或触控板;FPGA系统是Nexys4 DDR型号的F... 面对机械键盘不易携带、噪声大和造价高的缺点,开发了一款基于人体电容感应和FPGA的无线触控键盘。整个平台由外设系统、FPGA系统和上位机组成。外设系统通过介质及信号采集电路,设计出便捷的键盘或触控板;FPGA系统是Nexys4 DDR型号的FPGA硬件开发平台,把接收到的数据进行处理、发送和监控;上位机包括蓝牙电路及上位机程序,通过蓝牙通信实现键盘对上位机的PPT翻页、文档键入、游戏操控、鼠标移动以及钢琴弹奏等无线控制应用。实践表明,由于外设介质和上位机操控的设计多样化,不仅使平台在广度和深度具有层次性,而且可以调动学生的学习兴趣、培养学生的思考能力、激发学生的创新意识。 展开更多

关键词 无线键盘 FPGA 电容感应 层次性

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基于分布式知识推理的语义认知网络 被引量：1

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作者 廖逸玮 孙子剑 +2 位作者 李莹玉 肖泳 石光明 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第3期413-421,共9页

6G无线网络“服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享”的全新愿景与需求,激发了一种新的通信范式——语义通信和语义认知网络的发展。语义通信通过传输信息的真实含义而非传输和复现完整的原始消息来提升通信效率和可靠性。要在6G... 6G无线网络“服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享”的全新愿景与需求,激发了一种新的通信范式——语义通信和语义认知网络的发展。语义通信通过传输信息的真实含义而非传输和复现完整的原始消息来提升通信效率和可靠性。要在6G网络中部署和充分发挥语义通信的潜力,需要一种能够有效处理和利用语义信息的新技术。提出了一种基于图推理和联邦学习的6G网络语义通信新框架,框架结合了图推理技术,例如图神经网络和知识图嵌入,以实现对大规模和复杂语义知识库的高效且可扩展的推理;框架集成了联邦学习技术,可以跨多个边缘服务器进行协作和隐私保护推理,同时将敏感数据和个人数据保留在边缘服务器上。进行广泛的实验,以评估所提框架在推理准确性、效率和可扩展性方面的性能,并证明其相对于现有方法的优越性。框架在语义通信、图推理和联合边缘计算领域开辟了新的研究方向,对实现6G智能内生的通信网络的愿景至关重要。 展开更多

关键词 智能内生 语义通信 语义认知通信 隐性语义

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基于语义认知网络的数字孪生网络架构研究 被引量：1

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作者 金冬子 李莹玉 +2 位作者 高大化 石光明 肖泳 《移动通信》 2024年第2期34-40,共7页

数字孪生网络是一种新兴的技术架构,通过对物理网络中的实体进行数字化表示,有望实现物理网络与孪生网络的闭环系统。然而,在传统通信网络框架下仍然难以满足数字孪生网络高保真度、高时效性和高资源利用率等需求。语义认知网络作为一... 数字孪生网络是一种新兴的技术架构,通过对物理网络中的实体进行数字化表示,有望实现物理网络与孪生网络的闭环系统。然而,在传统通信网络框架下仍然难以满足数字孪生网络高保真度、高时效性和高资源利用率等需求。语义认知网络作为一种智能的信息交互范式,侧重对数据含义的理解和处理,可显著提高传输效率和准确性,从而满足数字孪生网络高保真度和高时效性的需求。为此,提出了一种基于语义认知网络的数字孪生网络架构。该架构通过融合语义认知网络,可实现高保真度的孪生体模型构建、网络决策的智能优化以及高效的数据传输。在该架构的基础上,以基于语义认知网络的网络数据增强为案例,验证了语义认知网络可以在模型聚合过程中同时考虑样本数据量和分布相似性,训练得到具备生成高精度合成数据的孪生模型。 展开更多

关键词 数字孪生网络 语义认知网络 数据增强

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面向6G的时间敏感异构联邦边缘智能

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作者 王连 何升涛 +3 位作者 蔡浩晖 李莹玉 肖泳 石光明 《移动通信》 2024年第7期66-72,共7页

与人工智能技术深度融合并实现智能内生是6G网络的重要演进趋势之一。联邦边缘智能是一种新兴的分布式协同训练架构,能够在为用户提供智能化服务的同时有效保护本地数据隐私。然而,由于算力网络中不同边缘节点的数据特征、可用的通信与... 与人工智能技术深度融合并实现智能内生是6G网络的重要演进趋势之一。联邦边缘智能是一种新兴的分布式协同训练架构,能够在为用户提供智能化服务的同时有效保护本地数据隐私。然而,由于算力网络中不同边缘节点的数据特征、可用的通信与计算资源等差异巨大,呈现出高度异构性,传统的联邦学习架构全局模型收敛速率较低,服务响应时延高。介绍了一种时间敏感异构联邦边缘智能系统架构,该架构采用异步的方式进行模型协同,可有效避免落后者效应对时延的影响,同时在对数据进行贡献度分析的基础上,采用低性能边缘节点数据丢弃与负载转发相结合的策略,进一步降低异步协同机制下陈旧性效应对服务响应时延的影响。基于树莓派的异构联邦边缘智能原型系统中的测试实验表明,所提方案可有效降低服务响应时延。 展开更多

关键词 智能内生 时间敏感网络 联邦学习 异构网络

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跨小区多跳中继协作通信的无线通信能效优化 被引量：2

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作者 王丽君 韩涛 +1 位作者 徐栋梁 俞侃 《电视技术》 北大核心 2015年第12期45-50,共6页

针对蜂窝网中某一基站处于休眠状态时引起各用户的通信中断问题,提出利用中继协作通信实现跨小区多跳通信的迭代中继选择算法。该算法是在有多个中继节点可为目的节点提供协作中继时,将源节点到目的节点的数据传输分为3个连续时隙,选择... 针对蜂窝网中某一基站处于休眠状态时引起各用户的通信中断问题,提出利用中继协作通信实现跨小区多跳通信的迭代中继选择算法。该算法是在有多个中继节点可为目的节点提供协作中继时,将源节点到目的节点的数据传输分为3个连续时隙,选择满足目的节点信噪比最大化的中继,以协作效率为依据删除协作效率最小的中继节点,从而逐次优化中继选择结果。仿真结果表明,该算法在跨小区多跳的通信过程中,能选择出协作效率最高的中继节点,减少协作中继的数量,可以减少中继对能源不必要的消耗,改善小区内中继协作效率,在多跳的过程中节省源节点的发射功率,从而达到能效优化的目的。 展开更多

关键词 无线通信 能效优化 协作中继 协作效率 中继选择算法

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面向6G智能内生的隐性语义认知通信 被引量：5

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作者 孙子剑 廖逸玮 +3 位作者 鲁智敏 肖泳 石光明 高大化 《移动通信》 2023年第4期7-13,共7页

语义通信的目标在于识别信息蕴藏的含义并传递给目标用户。这种基于语义理解的新型通信范式可以实现信息的高效传输、精准表达与智能处理,进而使得网络本身能够理解用户的意图和需求、提供更加个性化和智能化服务,符合人们对未来智能内... 语义通信的目标在于识别信息蕴藏的含义并传递给目标用户。这种基于语义理解的新型通信范式可以实现信息的高效传输、精准表达与智能处理,进而使得网络本身能够理解用户的意图和需求、提供更加个性化和智能化服务,符合人们对未来智能内生通信网络的需求。在目前语义通信领域中,大部分工作着重于传输直接从源信号中识别的显性语义(如标签以及信号特征)。针对隐性语义通信问题展开研究,提出了一种面向智能内生的隐性语义认知通信架构,即通过将信源信号无法识别的隐性关系与其关联的语义信息传递给目标用户,实现了隐性语义的传输与恢复。与传统通信致力于追求通信总量最大化不同,本架构致力于帮助接收端学习一个基于有限信息自动生成隐性语义推理规则。在此架构下,接收端用户始终可以学习与信源用户相匹配的推理规则。实验结果表明,所提出的架构在目标用户的符号误码率方面取得了较大改进,优于现有的非推理通信解决方案。 展开更多

关键词 智能内生 语义通信 隐性语义认知通信

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基于感算通融合的语义认知通信网络 被引量：3

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作者 朱慧翔 柴靖轩 +2 位作者 肖泳 石光明 高大化 《移动通信》 2023年第3期31-39,共9页

语义通信作为一种旨在传递用户意图和语义信息的全新通信范式,有望成为6G时代构建万物智联网络的创新性解决方案。然而,在实际的部署中,由于语义的多意性、个性化和异构性等特点,语义认知、解析和通信等方面仍面临着业务类型多样且异构... 语义通信作为一种旨在传递用户意图和语义信息的全新通信范式,有望成为6G时代构建万物智联网络的创新性解决方案。然而,在实际的部署中,由于语义的多意性、个性化和异构性等特点,语义认知、解析和通信等方面仍面临着业务类型多样且异构、用户性格与习惯各异和需求随机等难题。为此,提出了一种基于感算通融合的语义认知通信网络,旨在通过语义感知、计算和通信多功能的深度融合、协作互惠,实现高效可靠的语义信息传输。初步试验结果显示,相比于传统通信网络,本文所提方案有望在提升网络语义通信效率的同时,还大幅降低了系统的资源占用率。 展开更多

关键词 语义通信 语义认知通信 感算通融合

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Qos中流量监管与流量整形对TCP传输的影响研究 被引量：1

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作者 张莉 刘建 《中国新通信》 2019年第20期55-58,共4页

流量监管(Traffic policing)和流量整形(Traffic shaping)是Qos(Quality of Service,服务质量)机制中常用的两大功能。本文从二者的实现原理出发,并通过在流量监管和流量整形控制下的TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)... 流量监管(Traffic policing)和流量整形(Traffic shaping)是Qos(Quality of Service,服务质量)机制中常用的两大功能。本文从二者的实现原理出发,并通过在流量监管和流量整形控制下的TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)传输效率做了一系列实验,根据结果分析二者的优缺点,从而为二者匹配更适合的应用场景,发挥更大的效用。 展开更多

关键词 QOS 流量监管 流量整形 TCP

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一种基于改进粒子群的多小区天线联合优化算法

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作者 胡其美 曹苹 +1 位作者 林侃 王邦 《移动通信》 2020年第8期91-96,共6页

针对基站天线参数调优问题,提出了一种用于在庞大离散空间中搜索最优解的优化算法,该算法借鉴了粒子群算法的基本概念,分为三个步骤。第一步为随机筛选,挑选出一批较为优秀的个体组成粒子群;第二步为大步长调节,通过大范围搜索提高寻优... 针对基站天线参数调优问题,提出了一种用于在庞大离散空间中搜索最优解的优化算法,该算法借鉴了粒子群算法的基本概念,分为三个步骤。第一步为随机筛选,挑选出一批较为优秀的个体组成粒子群;第二步为大步长调节,通过大范围搜索提高寻优效率;第三步为小步长调节,在迭代时只做细微调节进行局部查找,最终能找到最优解。通过直接操作场强矩阵计算综合覆盖率,得到最佳覆盖率时对应的天线参数组合,从而给多小区联合调优提供指导。实验证明该算法能够在多小区联合优化中取得良好的效果。 展开更多

关键词 最优解 天线参数 粒子群算法

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