超密集6G网络中的高效频谱资源共享方法

面对6G网络中用户密集化分布、频谱资源有限和分布式决策等挑战,提出了一种基于多维超图博弈的频谱资源共享方法。首先,根据6G网络太赫兹通信特点,设计了多维超图干扰模型,包括同频直接干扰、累计干扰和邻频干扰,通过降低多维干扰值以提升网络吞吐量。为实现分布式决策,将问题建模为超图博弈,并证明该博弈为势能博弈,至少存在一个纳什均衡点。然后,设计了基于同步最优响应的分布式频谱决策方法,求解频谱分配策略。仿真表明,所提的多维超图博弈实现了6G环境下分布式的频谱共享,与传统超图博弈方法相比,进一步降低了用户间的干扰水平,网络吞吐量大幅提升。     

2020年太赫兹科学与技术热点回眸

 2020年太赫兹科学与技术在辐射源、探测器、5G/6G通信、医疗、农业、安检与军事等领域取得了一系列突破性发展,为太赫兹的工程应用和产业化起到了积极的推动作用。对2020年太赫兹科学与技术关键热点,包括6G通信、太赫兹医疗、太赫兹军事应用等进行了概述,并展望了其未来发展。     

面向6G应用的高分辨雷达人体感知技术

对面向6G应用的高分辨雷达人体精细动作感知技术进行了分析和展望.首先介绍了当下6G技术的现状与基于6G的沉浸化技术的应用潜力;通过6G技术的挑战和愿景,总结出6G技术在发展过程中的需求,对基于多种传感器系统的人体感知与人机交互系统的优缺点及发展前景进行了剖析;随后探讨了面向6G应用场景下的智能感知技术,最后对高分辨雷达人体精细动作感知技术面临的挑战和关键性技术进行了分析.     

基于区块链的频谱管理:综述与初步探讨

随着第五代移动通信(5G)的商用以及工业互联网、人工智能、增强现实/虚拟现实和车联网等新应用的快速发展,当前集中式的频谱管理模式将面临极大的挑战(频谱资源紧缺、安全性威胁、维护费用高等).区块链自身的去中心化、时序数据、集体维护和安全可信等特点对于解决当前频谱管理面临的问题具有天然优势.本文首先分析了当前集中式频谱管理方式中的诸多问题,归纳了区块链应用于频谱管理的优势,并总结了基于区块链的频谱管理研究现状.然后,对基于区块链的频谱管理模式和工作流程进行了初步探讨.最后,总结了基于区块链的新型频谱管理系统架构、频谱感知与频谱交易所涉及的一系列新问题.     

超密集组网中的自适应频谱规划算法

基于频谱重叠复用(FOM)的频谱规划算法中,簇间使用频谱重叠复用有效解决了超密集组网中频谱资源短缺的难题,但用户分布影响算法的最佳频谱复用门限值.针对该问题,提出超密集组网中的自适应频谱规划算法.以小区吞吐量最大化为目标,通过模型计算最佳频谱复用门限值,确定用户SINR的高低,据此分配用户频段资源.仿真结果表明,该算法可提高用户信干噪比和小区吞吐量,可有效解决频谱效率较低的问题,且设置参数时能节省人力成本.     

5G网络中基于用户需求的频谱资源分配方案

针对第5代(5G)通信系统的频谱特性和用户需求特征,提出局部最优(local optimization,LO) 算法。该算法不同于传统的频谱分配方法,在考虑5G网络中用户需求的情况下,同时提高频谱的利用率。LO算法根据用户需求特征和频谱特性的相应参数计算出二者对彼此的偏好优先级顺序,计算出综合满意度,让用户依次从未分配的频谱中选择让其综合满意度最大的频谱。通过MATLAB软件在用户数和频谱数不同的2种情况下仿真,分析结果可知,LO算法的平均综合满意度、用户和频谱对彼此的整体满意度均高于稳定婚姻(stable marriage,SM)配对算法,且频谱利用率、频谱丢包率与用户丢包率的比值都低于SM算法,并且可以兼顾频谱利用率和用户可靠性要求。同时,LO算法的算法复杂度为O(n^3)。     

基于IPv6的3G网络安全通信模型研究

随着3G业务的推广,IPv6网络通信协议在3G网络中的应用受到越来越多的重视.在分析3G网络的安全目标和所面临的安全问题后,提出了一种基于IPv6协议的通信模型.该模型采用中心协调控制策略,IPv6通过标准化IPSec协议,能最大限度的为网络用户在网络层提供安全可靠的通信服务.     

基于IPv6的3G网络安全通信模型研究

随着3G业务的推广,IPv6网络通信协议在3G网络中的应用受到越来越多的重视.在分析3G网络的安全目标和所面临的安全问题后,提出了一种基于IPv6协议的通信模型.该模型采用中心协调控制策略,IPv6通过标准化IPSec协议,能最大限度的为网络用户在网络层提供安全可靠的通信服务.     

认知无线电网络频谱共享中的带宽竞争

 在认知无线电网络中,考虑多个主系统以频谱数量竞争向次级用户租借频谱的频谱共享问题,而次级用户以机会方式使用该频谱.将此视为垄断市场的竞争问题,提出了一个频谱买卖的市场模型,每个主系统在服务质量(QoS) 限制条件下,最大化自身的利益.对于次级系统而言,利用效用函数来获得逆需求函数.采用分布式算法得出了动态博弈的解及收敛区域.数值结果表明动态博弈的解在收敛区域内能收敛到纳什均衡解.     

6G移动通信:愿景、关键技术和系统架构

随着各类通信业务的快速发展以及新型应用需求的不断出现,用户应用对网络覆盖、数据传输速率及端到端时延提出更高要求.第6代(sixth generation,6G)移动通信系统将满足完全连接智能数字世界需求,实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性的全面提升.6G将支持多种无线接入技术的深度融合,通过对更高频段的高效利用、对...     

基于次用户检测能力的认知无线电频谱共享博弈

基于博弈论研究认知无线电系统中主用户和次用户频谱共享方法. 认知无线电系统中,主用户出售空闲频谱给次用户,以获得收益,次用户则通过博弈竞争空闲频谱资源. 由于不同的次用户检测能力各异,主用户对次用户的频谱共享意愿也不同. 根据次用户的检测能力强弱为认知用户设置优先级,提出将反映次用户检测能力的终端设备剩余电量百分比体现在价格函数中,从而得到新的效用函数. 通过仿真表明了该博弈算法能使频谱分配更加有效、公平、合理.      

基于博弈论的认知无线电功率控制算法

基于博弈理论,提出了2种适用于认知无线电网络的功率控制算法,分别是完全信息功率博弈算法和非完全信息功率博弈算法。所提算法在满足干扰温度约束的前提下,以提高认知无线电网络总效用为目标,分布式实现功率控制。仿真比较了2种算法和已有认知无线电功率控制算法的性能差异,结果显示所提算法在系统平均效用和用户平均功耗方面均具有明显优势。     

改进的认知无线电系统中频谱共享博弈算法

为提高博弈策略的合理性和有效性,提出了一种分布式的频谱共享博弈算法.考虑主用户的二次边际成本函数,得到满足稀有频谱资源分配属性的价格函数;设计了节省信道开销的动态次用户信任度机制,对干扰主用户通信的次用户进行惩罚,从而优化频谱共享环境;引入主用户价格反馈机制,实现算法分层,保证主用户和次用户获得最大的效用,并提高频谱的利用率.仿真分析也表明了所提出的博弈算法能使频谱分配更加合理和有效.      

博弈理论在认知小蜂窝网络无线资源配置优化中的应用

由于集中式优化方案大多依赖于实时全网信息交互,通常难以适用于网络环境动态快变和缺乏相互协作的超密集认知小蜂窝网络场景.博弈论为分析分布式条件下多决策主体间的复杂决策行为提供了理论框架,已经被广泛应用于无线通信领域.论文聚焦认知小蜂窝网络中的无线资源分配问题,围绕网络多层次、高动态和强异构3个显著特征,从博弈论的视角分别给出认知小蜂窝网络中的干扰管理、接入控制和频谱接入与共享3个研究领域中的应用,对现有理论研究中所采用的博弈模型进行梳理归纳,并对模型的相关特性如博弈类型、优化目标、均衡特性等进行分析总结;最后,从当前无线通信中的研究趋势出发,给出了未来研究方向.     

基于博弈论的认知无线电功率控制算法

基于博弈理论,提出了2种适用于认知无线电网络的功率控制算法,分别是完全信息功率博弈算法和非完全信息功率博弈算法。所提算法在满足干扰温度约束的前提下,以提高认知无线电网络总效用为目标,分布式实现功率控制。仿真比较了2种算法和已有认知无线电功率控制算法的性能差异,结果显示所提算法在系统平均效用和用户平均功耗方面均具有明显优势。     

一种改进的基于博弈论的动态频谱共享算法

针对基于博弈论的主次用户共享频谱问题,提出了改进的次用户博弈效用函数,该函数中的频谱需求度参数不仅考虑了次用户因为业务不同而导致对频谱需求不同这一因素,而且还考虑了可以共享到的频谱数量对需求的影响,次用户共享的频谱越多,则对频谱的需求度会相对降低。文中提出的效用函数中的需求度是共享频谱的函数,是一个变量,它更加准确地描述了认知无线电系统中次用户对频谱需求的特性,可以更好地体现频谱分配的公平性。分析了频谱需求度函数对博弈频谱共享算法的影响,通过理论分析和仿真证明了所提出算法的正确性,并且存在纳什均衡。     

参与者人数为9的一类连通超图存取结构的信息率

基于存取结构与连通超图之间的关系,给出了顶点数为9,秩为3,超边数为4和5的一共226种不同构的连通超图存取结构,进而估算了它们的最优信息率。本文首先证明了具有4条超边的一类超星可以用理想的秘密共享方案来实现,并证明了满足一定条件的顶点数为n(5≤n≤11),超边数为5且秩为3的连通超图其最优信息率的下界为2/3。运用超图的相关理论对其中的16种超图存取结构最优信息率的精确值进行了计算,对余下的210种超图存取结构进行了分类,并估算了这些超图存取结构最优信息率的界。     

星地认知网络中基于图论的动态频谱划分算法

在星地网络间的多授权用户卫星认知通信场景中,提出了一种基于图论的动态频谱划分过程。首先对图论模型进行介绍,其次分析了多授权用户（地面通信基站）条件下的卫星认知通信场景,根据认知用户（地面卫星用户）的感知范围并利用图论模型确定了其与授权用户间的感知矩阵,然后利用认知用户的吞吐量和授权用户的频谱空闲状态等通信参数,通过迭代的方式得到了最终的频谱接入矩阵,完成了多授权用户条件下的频谱划分。仿真结果表明：该算法可在认知用户的感知能力范围内,将认知用户划分到使其收益最大的授权用户频谱中。     

电子政务信息资源共享的重复博弈分析

研究电子政务信息资源共享中由于部门之间的利益冲突而面临的\"信息孤岛\"问题.从经济学角度入手,建立了电子政务信息资源共享博弈模型,基于KMRW定理分析了不同部门在不完全信息下的共享策略,探讨了多阶段博弈场景下的信息共享条件,研究了信息补贴策略的应用条件和应用方式.研究结果表明,政府应通过减少共享成本、建立部门间长期合作关系和采用信息补贴策略促进政府信息资源共享.     

理性参与者秘密共享方案研究综述

理性参与者在秘密共享过程中根据自己的效用采取行动,该概念的引入使得秘密共享方案研究面临许多新挑战。由于理性秘密共享是秘密共享研究领域一个新兴的研究方向,尚存在诸多问题有待解决。重点介绍了理性参与者效用假设,详细综述和比较了典型的理性秘密共享方案,最后指出了存在的开放问题和解决思路。目前的研究进展表明,非同步信道、复杂接入结构、安全性和可用性相结合的方案是未来重点研究方向。