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端侧算力网络:架构与关键技术

北京邮电大学学报 2024年第3期47卷 1-9,23页

作者：张兴曲哲言孙钰坤张佳鑫王文博北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

随着未来泛终端能力的不断增强以及从被动式向主动式的转变,越来越多泛在分布的端侧算力亟待挖掘,而目前的算力网络研究往往缺乏对端侧算力的管理能力。对此,提出了端侧算力网络的体系架构和功能特征。针对终端设备的特点,详细阐述了端... 详细信息

随着未来泛终端能力的不断增强以及从被动式向主动式的转变,越来越多泛在分布的端侧算力亟待挖掘,而目前的算力网络研究往往缺乏对端侧算力的管理能力。对此,提出了端侧算力网络的体系架构和功能特征。针对终端设备的特点,详细阐述了端侧算力网络的关键技术,包括终端行为与终端算力的感知、基于移动性预测的算力迁移和面向差异化终端业务的服务编排技术等。最后,对端侧算力网络面临的挑战进行分析,为端侧算力网络的发展方向提供参考。

关键词：端侧算力网络主动式终端资源编排可信交易

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基于角度信息的1比特RIS波束赋形

信号处理 2024年第8期40卷 1432-1439页

作者：张子涵胡小玲北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术是第六代移动通信网络(6th generation mobile networks,6G)的关键支撑技术之一,可显著增强信号强度和质量,减轻通信干扰,提升通信性能;相较于传统有源天线阵列,RIS硬件成本低,... 详细信息

智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术是第六代移动通信网络(6th generation mobile networks,6G)的关键支撑技术之一,可显著增强信号强度和质量,减轻通信干扰,提升通信性能;相较于传统有源天线阵列,RIS硬件成本低,被动工作方式带来低功耗的特性。波束赋形技术是RIS辅助通信系统的关键技术之一,过去的研究主要集中在连续相位波束赋形上,解决典型的通信波束赋形目标,包括能量效率最大化、信噪比最大化以及传输速率最大化等。这些研究取得了显著的成果,为通信系统的性能提升做出了贡献。然而,在实际应用中,由于成本和硬件方面的限制,离散波束赋形设计更受青睐。现有的离散波束赋形方案难以保证最优性,且依赖于高开销的RIS级联信道估计。在这一背景下,本文提出了两种1比特RIS波束赋形方法,包括基于分割的最优波束赋形方法和基于贪婪策略的低复杂度波束赋形方法。这两种方法分别通过巧妙的分割和迭代优化,实现了只需角度信息即可生成指定方向高增益波束的目标。具体而言,基于分割的波束赋形方法通过复平面分割的方式,巧妙地设计各RIS单元的相位,可获得最优解;基于贪婪策略的波束赋形方法,通过对各RIS单元相位迭代优化的方式,寻找1比特相位配置,能够取得接近最优的性能且具有更低的复杂度。此外,随着RIS相位误差的增加,分割法相对于贪婪法略显优势。

关键词：智能超表面离散相位波束赋形分割方法贪婪策略

三维显示图像的串扰评价方法与理论建模（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第16期 176-184页

作者：邢树军聂子涵张泷于迅博高鑫桑新柱颜玢玢北京邮电大学深圳研究院北京邮电大学电子工程学院

裸眼三维（3D）显示技术可使观众无须佩戴眼镜就可以观看到具有立体效果的图像，是3D显示领域研究的重点。目前，业界尚缺少衡量裸眼3D显示器显示3D图像质量优劣的方法，从而严重制约了光场显示和内容生成的发展。本课题组提出了裸眼3D... 详细信息

裸眼三维（3D）显示技术可使观众无须佩戴眼镜就可以观看到具有立体效果的图像，是3D显示领域研究的重点。目前，业界尚缺少衡量裸眼3D显示器显示3D图像质量优劣的方法，从而严重制约了光场显示和内容生成的发展。本课题组提出了裸眼3D显示中串扰的客观评价指标，重点考虑了相邻像素间颜色值相近致使视点信息复用的情况。实验结果表明，所提评价指标与主观评分值的相关系数可以达到88%以上，指标值与人眼视觉对视差图像的串扰感知高度一致。

关键词：三维显示串扰立体显示光线追踪

OFDM系统PAPR和OOB辐射联合抑制算法研究

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高技术通讯 2024年第2期34卷 143-150页

作者：王浩刘凯明北京邮电大学电子工程学院北京100876

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱效率高和抗多径衰落能力强的优点,但存在高峰值平均功率比(PAPR)和高带外(OOB)辐射的固有缺点。部分PAPR抑制算法会导致OOB辐射升高,因此需要一种联合抑制OFDM系统的PAPR和OOB辐射的算法。本文提出了一... 详细信息

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱效率高和抗多径衰落能力强的优点,但存在高峰值平均功率比(PAPR)和高带外(OOB)辐射的固有缺点。部分PAPR抑制算法会导致OOB辐射升高,因此需要一种联合抑制OFDM系统的PAPR和OOB辐射的算法。本文提出了一种新的结合线性压扩和简化限幅滤波的混合式PAPR和OOB辐射联合抑制算法,该算法采用连续分段线性压扩(CPLC)算法抑制信号PAPR,并对压扩后的信号进行频域滤波;然后采用简化限幅滤波(SCF)算法降低频域滤波导致的峰值再生,保证信号的OOB辐射不再升高。接收端采用迭代接收算法提高系统的误码率性能。仿真结果表明,与CPLC、SCF方案相比,所提算法可以达到更好的PAPR和OOB辐射联合抑制性能,同时通过迭代接收算法获得与原始信号相近的误码率(BER)性能。

关键词：正交频分复用(OFDM) 峰值平均功率比(PAPR) 带外(OOB)辐射线性压扩限幅滤波(CF)

三维显示图像的串扰评价方法与理论建模(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第16期61卷 166-174页

作者：邢树军聂子涵张泷于迅博高鑫桑新柱颜玢玢北京邮电大学深圳研究院广东深圳518057 北京邮电大学电子工程学院北京100876

裸眼三维(3D)显示技术可使观众无须佩戴眼镜就可以观看到具有立体效果的图像,是3D显示领域研究的重点。目前,业界尚缺少衡量裸眼3D显示器显示3D图像质量优劣的方法,从而严重制约了光场显示和内容生成的发展。本课题组提出了裸眼3D显示... 详细信息

裸眼三维(3D)显示技术可使观众无须佩戴眼镜就可以观看到具有立体效果的图像,是3D显示领域研究的重点。目前,业界尚缺少衡量裸眼3D显示器显示3D图像质量优劣的方法,从而严重制约了光场显示和内容生成的发展。本课题组提出了裸眼3D显示中串扰的客观评价指标,重点考虑了相邻像素间颜色值相近致使视点信息复用的情况。实验结果表明,所提评价指标与主观评分值的相关系数可以达到88%以上,指标值与人眼视觉对视差图像的串扰感知高度一致。

关键词：三维显示串扰立体显示光线追踪

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高逼真三维光场显示关键技术

光学学报 2024年

作者：李涵宇于迅博高鑫桑新柱颜玢玢北京邮电大学电子工程学院

三维光场显示因具备正确的深度信息、平滑视差、大景深、可供多人同时观看等诸多优点，使其在立体显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮。随着近几年全球对智能新型显示的需求日益增长，对宽视角、高清晰度、高帧率的立体显示技术提出了... 详细信息

三维光场显示因具备正确的深度信息、平滑视差、大景深、可供多人同时观看等诸多优点，使其在立体显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮。随着近几年全球对智能新型显示的需求日益增长，对宽视角、高清晰度、高帧率的立体显示技术提出了更高的要求。本文详细总结了高逼真三维光场显示的关键技术，及其基本原理，包括光场显示系统构建、光场显示控光技术和光场显示图像编码等，并详细阐述了它们在三维光场显示技术中承担的作用。我们认为，要将高逼真三维光场显示技术真正地推广应用，必须全面考虑各种因素，包括完善显示系统的构建、控光技术的优化和编码技术的改进。希望能够为三维光场显示技术的研究和发展有益参考。

关键词：显示技术光场系统构建精准控光图像编码

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面向卫星物联网的柔性多址接入技术

电子与信息学报 2024年第6期46卷 2497-2505页

作者：庞明亮王朝炜吴彤陈佳彬黄赛江帆张君毅北京邮电大学电子工程学院北京100876 中国星网网络应用研究院有限公司北京100029 泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121

基于时隙ALOHA(S-ALOHA)的免授权上行随机接入能够显著降低卫星物联网(IoT)中的接入时延和复杂度。然而,随着物联网用户数量的增加,S-ALOHA碰撞概率会显著增加,从而影响系统性能。该文针对卫星物联网中存在海量设备上行接入的场景,专注... 详细信息

基于时隙ALOHA(S-ALOHA)的免授权上行随机接入能够显著降低卫星物联网(IoT)中的接入时延和复杂度。然而,随着物联网用户数量的增加,S-ALOHA碰撞概率会显著增加,从而影响系统性能。该文针对卫星物联网中存在海量设备上行接入的场景,专注于研究物联网终端的功率资源控制,以实现最大化系统和速率的目标。具体而言,该文提出基于S-ALOHA的柔性多址接入。当系统中存在碰撞时,采用非正交多址技术进行传输,从而避免了用户信息反复重传的问题,降低了传输时延。为了在终端功率受限的情况下实现系统和速率的最大化,该文将序列决策问题建模为马尔可夫决策过程,并采用优势演员-评论家算法(A2C)进行求解。仿真结果表明,所提出的柔性多址接入技术能够在海量物联网终端的场景下有效保证终端的接入成功率。同时,基于A2C的资源分配算法相较于传统的资源分配算法表现更为优越。

关键词：卫星物联网柔性多址接入资源分配 A2C

感-通-物多目标融合应急无人机路径规划方法

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通信学报 2024年第4期45卷 1-12页

作者：许云鹏谢雅琪于然侯鲁洋王凯亮徐连明北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院) 北京100876 国网冀北电力有限公司信息通信分公司北京100053 北京邮电大学电子工程学院北京100876

为了完成多无人机应急救援场景下救灾点的需求感知(感)、数据收集(通)和物资投放(物)任务,提出了在考虑无人机能耗约束下,感-通-物多目标融合的两阶段的应急无人机路径规划求解框架。第一阶段提出基于时序图卷积网络的救灾点人数预测模... 详细信息

为了完成多无人机应急救援场景下救灾点的需求感知(感)、数据收集(通)和物资投放(物)任务,提出了在考虑无人机能耗约束下,感-通-物多目标融合的两阶段的应急无人机路径规划求解框架。第一阶段提出基于时序图卷积网络的救灾点人数预测模型,并量化救灾点物资和通信需求;第二阶段提出基于贪心和禁忌搜索的多无人机路径规划算法,通过交替优化救灾点划分和单无人机路径规划来求解原优化问题。仿真结果表明,该算法在总服务收益上优于传统的无预测多无人机路径规划算法。

关键词：无人机路径规划时序图卷积网络禁忌搜索

机器学习辅助微架构功耗建模和设计空间探索综述

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1351-1369页

作者：翟建旺凌梓超白晨赵康余备北京邮电大学集成电路学院北京100876 北京邮电大学计算机学院北京100876 香港中文大学计算机科学与工程系中国香港999077

微架构设计是处理器开发的关键阶段,处在整个设计流程的上游,直接影响性能、功耗、成本等核心设计指标.在过去的数十年中,新的微架构设计方案,结合半导体制造工艺的进步,使得新一代处理器能够实现更高的性能和更低的功耗、成本.然而,随... 详细信息

微架构设计是处理器开发的关键阶段,处在整个设计流程的上游,直接影响性能、功耗、成本等核心设计指标.在过去的数十年中,新的微架构设计方案,结合半导体制造工艺的进步,使得新一代处理器能够实现更高的性能和更低的功耗、成本.然而,随着集成电路发展至“后摩尔时代”,半导体工艺演进所带来的红利愈发有限,功耗问题已成为高能效处理器设计的主要挑战.与此同时,现代处理器的架构愈发复杂、设计空间愈发庞大,设计人员期望进行快速精确的指标权衡以获得更理想的微架构设计.此外,现有的层层分解的设计流程极为漫长耗时,已经难以实现全局能效最优.因此,如何在微架构设计阶段进行精确高效的前瞻性功耗估计和探索优化成为关键问题.为了应对这些挑战,机器学习技术被引入到微架构设计流程中,为处理器的微架构建模和优化提供了高质量方案.首先介绍了处理器的主要设计流程、微架构设计及其面临的挑战,然后阐述了机器学习辅助集成电路设计,重点在于使用机器学习技术辅助微架构功耗建模和设计空间探索的研究进展,最后进行总结展望.

关键词：处理器设计自动化微架构设计功耗建模设计空间探索机器学习