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非正交多址接入系统中基于受限马尔科夫决策过程的网络切片虚拟资源分配算法

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电子与信息学报 2018年第12期40卷 2962-2969页

作者：唐伦施颖洁杨希希陈前斌重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

针对无线接入网络切片虚拟资源分配优化问题,该文提出基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)的网络切片自适应虚拟资源分配算法。首先,该算法在非正交多址接入(NOMA)系统中以用户中断概率和切片队列积压为约束,切片的总速率作为回报,运用受限... 详细信息

针对无线接入网络切片虚拟资源分配优化问题,该文提出基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)的网络切片自适应虚拟资源分配算法。首先,该算法在非正交多址接入(NOMA)系统中以用户中断概率和切片队列积压为约束,切片的总速率作为回报,运用受限马尔可夫决策过程理论构建资源自适应问题的动态优化模型;其次定义后决策状态,规避最优值函数中的期望运算;进一步地,针对马尔科夫决策过程(MDP)的"维度灾难"问题,基于近似动态规划理论,定义关于分配行为的基函数,替代决策后状态空间,减少计算维度;最后设计了一种自适应虚拟资源分配算法,通过与外部环境的不断交互学习,动态调整资源分配策略,优化切片性能。仿真结果表明,该算法可以较好地提高系统的性能,满足切片的服务需求。

关键词： 5G网络切片资源分配受限马尔可夫决策过程非正交多址接入

非正交多址接入的同步透射反射智能超表面信号增强算法

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北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 7-12页

作者：侯天为李洁王俊宋政育孙昕北京交通大学电子信息工程学院北京100044

针对传统智能超表面无法透射信号的问题,利用同步透射反射智能超表面,提出了一种基于非正交多址接入的信号增强算法。同步透射反射智能超表面具有全向性的特点,可同时服务两侧的非正交多址接入用户。所提算法将同步透射反射智能超表面... 详细信息

针对传统智能超表面无法透射信号的问题,利用同步透射反射智能超表面,提出了一种基于非正交多址接入的信号增强算法。同步透射反射智能超表面具有全向性的特点,可同时服务两侧的非正交多址接入用户。所提算法将同步透射反射智能超表面的信号与通信信号相干叠加,利用黎曼共轭梯度算法求解优化问题,理论上可大幅增强用户的信号功率,降低中断概率,提高频谱效率性能。由仿真结果可知,与不使用同步透射反射智能超表面相比,随机相位的同步透射反射智能超表面可以提高约3.6 bit/(s·Hz)的系统频谱效率。利用黎曼共轭梯度算法优化后,可进一步提高约2.3 bit/(s·Hz)的系统频谱效率,该结果验证了所提算法的优越性。

关键词：同步透射反射智能超表面非正交多址接入信号增强算法中断概率通信速率

非正交多址接入无线供电通信网络的能量传输开启条件研究

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中山大学学报（自然科学版） 2019年第6期58卷 104-110页

作者：曾志超崔苗林凡张磊胡涵飞张广驰广东工业大学信息工程学院广东广州510006 广州杰赛科技股份有限公司广东广州510310 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 中国电子科技集团公司第七研究所广东广州510310

对于包含一个多天线能量发射基站、多个用户和一个信息接收机的非正交多址接入网络,网络的工作过程分为下行无线能量传输和上行信息传输两个阶段。在下行能量传输阶段,能量发射基站向用户传输无线能量;在上行信息传输阶段,用户使用收集... 详细信息

对于包含一个多天线能量发射基站、多个用户和一个信息接收机的非正交多址接入网络,网络的工作过程分为下行无线能量传输和上行信息传输两个阶段。在下行能量传输阶段,能量发射基站向用户传输无线能量;在上行信息传输阶段,用户使用收集到的能量并采用非正交多址接入方式向信息接收机发送信息。当用户的初始能量较小以至于无法支持通信需求时,无线能量传输阶段将开启。针对无线能量传输是否开启的条件,通过联合优化上行下行两个阶段的时间分配、能量发射机的能量协方差矩阵以及用户信息传输的发射功率来最大化上行信息传输的吞吐量,并使用拉格朗日乘数法求出了涉及优化问题的最优闭式解。仿真结果表明,与基准策略相比,所提出的算法具有更好的吞吐量性能。

关键词：非正交多址接入无线供电通信网络开启条件吞吐量资源分配

非理想条件下认知非正交多址接入系统中断性能研究

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电子与信息学报 2023年第7期45卷 2415-2422页

作者：李兴旺李岩聪高向川于青萍黄高见河南理工大学物理与电子信息学院焦作454003 郑州大学信息工程学院郑州450000 西南石油大学电气信息学院成都610500

为满足网络需求,提高系统频谱利用率,该文提出一种覆盖式认知非正交多址接入(CR-NOMA)网络。考虑实际中非线性功率放大(NLPA)、非理想连续干扰消除(ipSIC)和非完美信道状态信息(CSI)等非理性因素,研究所提网络的可靠性能,推导出系统中... 详细信息

为满足网络需求,提高系统频谱利用率,该文提出一种覆盖式认知非正交多址接入(CR-NOMA)网络。考虑实际中非线性功率放大(NLPA)、非理想连续干扰消除(ipSIC)和非完美信道状态信息(CSI)等非理性因素,研究所提网络的可靠性能,推导出系统中断概率(OP)和系统吞吐量的解析表达式,并进一步分析高信噪比下中断概率的表达式、理想状态下中断概率的高信噪比(SNR)近似、分集阶数。分析及仿真结果表明:NLPA,ipSIC和信道估计误差参数对系统中断概率性能有负面影响;中断概率随着信噪比的增加而减小,在高信噪比下收敛到一个固定常数;中断概率随着功率分配系数的改变也会产生相应的变化。

关键词：非正交多址接入认知无线电网络非线性功率放大不完全连续干扰消除信道估计

基于自适应功率分裂的协作非正交多址接入无线携能通信网络性能分析

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通信学报 2023年第1期44卷 177-188页

作者：杨正郑云余月好吴怡董志诚邢松福建师范大学光电与信息工程学院福建福州350117 西藏大学工学院西藏拉萨850000 加州州立大学洛杉矶分校信息系统系美国洛杉矶CA90032

为了提高无线通信系统的频谱利用率、降低功耗,针对双向协作非正交多址接入携能网络,提出了一种自适应功率分裂的无线携能准则。中继利用译码转发协议和用户的距离信息执行串行干扰消除,检测用户的信息并从发送端收割能量。发送端设计... 详细信息

为了提高无线通信系统的频谱利用率、降低功耗,针对双向协作非正交多址接入携能网络,提出了一种自适应功率分裂的无线携能准则。中继利用译码转发协议和用户的距离信息执行串行干扰消除,检测用户的信息并从发送端收割能量。发送端设计自适应功率分裂准则,使中继可以成功检测用户的信息,然后把剩余的能量全部用于能量传输,进而中继可以收割到最多的能量并将所解码的信息转发给接收端。基于所提的自适应功率分裂准则,分析网络的全局中断概率、端到端中断概率,以及高信噪比条件下的分集增益。与基于固定功率分裂的协作三级正交多址接入携能网络相比,基于自适应功率分裂的协作两级非正交多址接入携能网络可以获得更优的中断性能。

关键词：自适应功率分裂无线携能通信非正交多址接入中断概率分集增益

不完全信道状态信息下非线性波形非正交多址接入系统吞吐量分析

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电子与信息学报 2022年第8期44卷 2749-2756页

作者：李赛党小宇虞湘宾郝崇正李杰张俊南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106

针对目前关于非正交多址接入(NOMA)的研究均局限于线性调制的问题,且考虑到实际系统中不完全的信道状态信息(CSI),基于最小频移键控类(MSK-type)调制,该文提出一种不完全CSI下的非线性波形NOMA系统。首先,分别采用过采样和匹配滤波技术... 详细信息

针对目前关于非正交多址接入(NOMA)的研究均局限于线性调制的问题,且考虑到实际系统中不完全的信道状态信息(CSI),基于最小频移键控类(MSK-type)调制,该文提出一种不完全CSI下的非线性波形NOMA系统。首先,分别采用过采样和匹配滤波技术对两用户的上行异步和同步系统进行了建模。进一步,基于矩阵分解理论和连续干扰消除(SIC)机制,分别推导出完全或不完全CSI下系统吞吐量达到最大时的发射功率和归一化时延。最后,数值仿真结果表明了完全与不完全CSI下系统吞吐量与帧长、响应长度、波形以及频率脉冲等系统参数的关系。

关键词：非正交多址接入最小频移键控类调制不完全信道状态信息系统吞吐量信道估计误差

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非正交多址接入下行协作网络的中断性能分析

中国科学技术大学学报 2019年第7期49卷 579-587页

作者：邓超赵小亚李兴旺河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003

针对非正交多址接入(non-orthogonal multiple access, NOMA)下行协作网络,首先研究不同链路采用不同衰落信道的固定增益放大转发(amplify-and-forward, AF)中继系统模型,同时考虑硬件损伤和信道估计对系统性能的影响;然后在接收端采用... 详细信息

针对非正交多址接入(non-orthogonal multiple access, NOMA)下行协作网络,首先研究不同链路采用不同衰落信道的固定增益放大转发(amplify-and-forward, AF)中继系统模型,同时考虑硬件损伤和信道估计对系统性能的影响;然后在接收端采用选择合并(selection combining, SC)算法处理接收到的信息,并给出不同用户信息的中断概率的确切和渐近闭式表达式;最后通过仿真验证了硬件损伤和信道估计误差对系统性能产生负面影响.

关键词：信道估计硬件损伤非正交多址接入 Nakagami-m衰落瑞利衰落

两用户非正交多址接入的最优时延均衡和功率控制方法

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电子与信息学报 2019年第8期41卷 1902-1908页

作者：黄盛中国电子科技集团公司第十研究所

该文针对采用非正交多址接入(NOMA)技术的两用户单小区网络,考虑信道衰落的随机性和业务到达的动态性,以均衡用户排队时延并最大化网络总吞吐量为目标,构建了资源管理的随机优化问题。基于李雅普诺夫优化方法,推导了随机优化问题的最优... 详细信息

该文针对采用非正交多址接入(NOMA)技术的两用户单小区网络,考虑信道衰落的随机性和业务到达的动态性,以均衡用户排队时延并最大化网络总吞吐量为目标,构建了资源管理的随机优化问题。基于李雅普诺夫优化方法,推导了随机优化问题的最优解的闭式表达式,并提出一种低复杂度的联合时延均衡和功率控制的最优资源管理方法。对比了采用NOMA时的次优资源管理方法与采用时分多址接入方法时的最优资源管理方法,仿真结果表明所提方法能够显著提升网络性能。

关键词：非正交多址接入时延均衡功率控制

基于强化学习的非正交多址接入和移动边缘计算联合系统信息年龄更新

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电子与信息学报 2022年第12期44卷 4238-4245页

作者：李保罡石泰陈静李诗璐王宇张天魁华北电力大学保定071003 国网河南省电力公司许昌供电公司许昌461000 北京邮电大学北京100876

物联网发展对信息时效性的需求越来越高,信息新鲜度变得至关重要。为了维持信息新鲜度,在非正交多址接入(NOMA)和移动边缘计算(MEC)的联合系统中,对多设备单边缘计算服务器的传输场景进行了研究。在该场景中,如何分配卸载任务量和卸载... 详细信息

物联网发展对信息时效性的需求越来越高,信息新鲜度变得至关重要。为了维持信息新鲜度,在非正交多址接入(NOMA)和移动边缘计算(MEC)的联合系统中,对多设备单边缘计算服务器的传输场景进行了研究。在该场景中,如何分配卸载任务量和卸载功率以最小化平均更新代价是一个具有挑战性的问题。该文考虑到现实中的信道状态变化情况,基于多代理深度确定性策略梯度(MADDPG)算法,考虑信息新鲜度影响,建立了最小化平均更新代价的优化问题,提出一种寻找最优的卸载因子和卸载功率决策。仿真结果表明,采用部分卸载的方式可以有效地降低平均更新代价,利用MADDPG算法可以进一步优化卸载功率,经比较,MADDPG算法在降低平均更新代价方面优于其他方案,并且适当地减少设备数量在降低平均更新代价方面效果更好。

关键词：非正交多址接入移动边缘计算信息年龄多代理深度确定性策略梯度