摘要：无人机基站具有快速部署、机动覆盖等特性,使其成为铁路应急通信的一种有效解决方案。然而,无人机组成的低空通信网络既有储能有限的约束又存在数据被窃听或篡改的风险。将区块链技术引入到无人机辅助的铁路无线通信系统中以保障数据安全。在传输时延和数据队列稳定性约束下,提出了一种最小化通信系统能耗和区块链系统时延的联合优化问题。为了求解这个非凸混合整数且时变的随机优化问题,提出基于Lyapunov的drift-plus-penalty方法将长期的随机优化问题转化为多个时隙的子问题,并设计基于D3QN-TD3的深度强化学习算法求解,得到每个时隙内的最优关联策略和功率控制。实验结果表明,所提方法在减少能耗和时延方面取得了显著的效果。

摘要：针对多小区边缘用户的干扰问题,设计了两时隙的传输协议,通过采用基于信漏噪比的预编码方案,推导获得所提传输协议下的预编码闭合表达式,并设计了基于非线性最小均方误差的自适应接收机。仿真结果表明所设计的传输协议与传统协议相比具有较大的和速率增益。

摘要：对协作式中继辅助的多输入多输出通信系统中基于有限反馈的联合波束成形问题进行了研究。首先推导了接收信噪比的下界,并基于该下界建立联合波束成形的数学模型。其次推导了分布式波束成形的最优方案。最后针对该最优方案,设计了一个迭代算法,优化得到分布式波束成形码本,从而分布式中继站的波束成形可基于码本序号的有限反馈来进行。实验结果仿真表明,所设计的联合波束成形码本在反馈开销很小的情况下获得明显的性能增益。

摘要：对多小区MIMO系统中的预编码问题进行了研究。为了降低多小区协作的信道信息(CSI)交换量和基站的计算复杂度,提出了分布式预编码矩阵设计方法。将基于最大化信漏噪比(SLNR)的预编码设计准则引入多小区协作中,提出了基于SLNR的预编码矩阵设计方法。基于SLNR的分布式预编码设计方法解决了多小区协作预编码设计中需要中央控制器的问题,而且降低了基站的计算复杂度。另外,还给出了基于匹配准则的预编码矩阵的设计方案。仿真表明:这二种预编码方案与现有方案相比,可获得更好的吞吐量性能。

摘要：针对在多个基站联合服务一个移动用户,并且基站和用户均配置多天线的应用场景下,该文研究了多基站协作预编码的最优设计问题。首先基于系统均方误差函数最小化准则建立了数学模型;进而对该数学模型进行等价变换。等价变换后,需要求解的问题变成了由原始问题的对角块矩阵中所有非零元素组成的列向量求解;最后利用拉格朗日乘子法对变换后的问题进行求解,最终得到问题最优解的解析表达式。基于该解析表达式,设计了一个联合优化多点协作发射机与接收机的迭代算法。计算机仿真表明,所提方案在系统误比特率、误符号率以及系统频谱效率方面都有着明显的增益。

摘要：该文采用非合作博弈论的方法研究了多小区OFDMA系统中的动态资源分配问题,首先将各基站的发射功率平均分配给各子载波,然后由所有小区在每个子载波上独立地进行资源分配博弈,给出了用户调度与功率分配联合博弈框架。为了进一步简化,将用户调度和资源分配分开完成,通过将信道增益引入到定价函数中,提出了一种新的定价机制,建立了用户确定时的非合作功率分配博弈模型,分析了其纳什均衡的存在性和唯一性,并设计了具体的博弈算法。仿真结果表明,所提算法在保证吞吐量性能的同时,进一步提升了系统的公平性。

摘要：中继协作OFDMA系统以及非中继OFDMA系统,在比例速率公平性约束下的无线资源分配问题,是含非线性等式约束的混合离散型优化问题,很难得到满足实时性要求的近似最优算法。该文分别基于这两种系统在速率公平性约束下的等价优化模型,提出拉格朗日松弛的联合优化算法。算法的关键在于OFDMA系统的渐进强对偶性,这个性质使得多项式时间算法的设计成为可能。该文算法的复杂度与系统载波数目成线性关系;仿真结果表明,算法的性能极好地逼近最优分配方案性能。

摘要：在多用户MIMO通信网络中,该文提出一种新的放大转发双向中继策略,在第1时隙的多址传输中采用OFDMA,在第2时隙的广播传输中采用OFDM/SDMA,通过利用频率分集和空间分集提高了系统性能。针对双向中继传输的特点,采用两种方法在每个子载波上设计了中继波束形成矩阵,即信漏噪比(SLNR)准则和块对角化迫零(BDZF)准则。利用割集理论推导了该双向中继网络的容量域上界。仿真结论表明,所提出的双向中继策略在系统和速率性能上优于其他3种中继策略,并能逼近所推导的容量域上界。

摘要：研究了多个双向中继协作传输的分布式实现方案,并给出了其渐进最优性的理论分析。首先,通过高信噪比近似推导出系统均方误差函数的上界,并且利用该上界建立了相应的数学模型;其次,通过矩阵变换和公式推导得到该数学模型的最优解;最后得到相应的分布式实现方案。该方案避免了集中式处理方案中需要"每个中继必须获知整个系统的全部信道信息"这一苛刻条件,而只需要"每个中继获知各自的前后信道信息"就能达到多个双向中继协作转发的效果。所提方案不但避免了集中式处理所需要的中央控制器和很大的反馈开销,而且获得了明显的性能增益。理论分析表明该方案具有渐进最优性。

摘要：在云接入网络(Cloud-RAN)中,现有工作大多假定射频拉远头(RRH)不具备缓存功能。然而下一代通信网络具有以内容为中心的特性,因此在Cloud-RAN中考虑带缓存的RRHs也变得有必要。该文考虑在Cloud-RAN中有效设计缓存方案,并通过资源分配有效减轻前程链路负担。假设系统采用正交频分多址接入(OFDMA)技术,通过联合优化子载波(SC)分配,RRH选择与传输功率,最小化系统下行总功耗,并通过拉格朗日对偶分解转化非凸问题,获得最优分配方案。仿真结果表明,比起其它缓存方案,该文提出的优化算法可以有效地提升系统能效,满足未来通信需求。