一种服务质量保障的大规模MIMO安全传输方法

    公开(公告)号:CN109347527B

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201811341208.4

    申请日:2018-11-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出一种服务质量保障的大规模MIMO安全传输方法,该方法中小区基站配置大规模天线阵列,并通过波束赋形生成覆盖整个小区的大规模波束集合。小区基站根据小区合法用户和非法窃听用户的波束域统计信道状态信息,对波束域发送给各个合法用户的信号进行服务质量保障的波束域功率分配。其中,波束域功率分配基于Majorization‑minimization过程和确定性等同方法,通过迭代求解凸优化问题获得波束域最优功率分配矩阵。该功率分配结果随着波束域统计信道信息的变化而动态更新。本发明方法能够有效保证多播无线通信的安全性,保障小区各用户的服务质量,并且能显著降低服务质量保障的安全无线传输实现复杂度。

    一种能效保障的多波束卫星通信鲁棒预编码方法

    公开(公告)号:CN111147113A

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN202010012991.0

    申请日:2020-01-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种能效保障的多波束卫星通信鲁棒预编码方法。首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性,用随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性;其次考虑其功率受限的特性,求得用户组内的所有用户速率关于上述随机变量的数学期望,则用户组的能量效率等于其中的最小值和该组总功耗的比值,设计功率约束下的最大化最小组能效问题;然后通过半正定松弛将初始问题转化为一系列可以利用序贯优化方法和二分法迭代求解的凸优化子问题;最后判断半正定松弛问题的解的秩是否为一求解得到每个用户组的最优预编码矢量或次优预编码矢量。本发明方法能够保障多波束卫星通信系统的能效,提升系统的鲁棒性,同时降低实现的复杂度。

    适用于多波束卫星通信系统的高能效鲁棒预编码方法

    公开(公告)号:CN110838859A

    公开(公告)日:2020-02-25

    申请号:CN201911119084.X

    申请日:2019-11-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信系统的高能效鲁棒预编码方法。该方法首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性,用随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性;然后考虑卫星通信系统能量受限的特性,对用户速率关于上述随机变量求数学期望取用户组内最小值除以该组总功耗得到用户组的能量效率,进而将鲁棒预编码设计问题建模为用户组能效约束下的总功率最小化问题;最后通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总功率最小化问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题,并采用高斯随机化方法得到每个用户组的预编码矢量。本发明所提出的高能效鲁棒预编码方法,相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。

    波束域光无线通信方法和系统

    公开(公告)号:CN107547130B

    公开(公告)日:2019-12-10

    申请号:CN201710830998.1

    申请日:2017-09-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了波束域光无线通信方法和系统,基站配备光发送或接收或同时收发的端口阵列以及透镜,每个光收发端口经过透镜形成一个能量集中的波束,基站利用光收发端口阵列和透镜生成不同方向的波束,实现通信区域的多波束覆盖或大规模波束覆盖。基站利用各用户终端的信道状态信息发送/接收多个或大量用户终端的信号,不同的光收发端口发送/接收不同方向的信号,实现基站与不同用户终端的同时通信和双向通信。本发明解除了通信用户终端个数受光发送单元阵列个数的限制和单向通信的局限,充分利用空间资源,大幅提升频谱效率、功率效率和系统容量,提供巨容量的光无线通信能力,可用于构建巨容量热点覆盖、广域覆盖及蜂窝光无线通信系统。

    基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置

    公开(公告)号:CN110418402A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910640088.6

    申请日:2019-07-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置,用于卫星移动通信系统,地面终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历,在下行时频同步阶段时获得信号到达时间差和多普勒频偏序列,并将多普勒频偏序列转换为另一组定时信息,结合卫星星历表,估计星地距离并预测星地传播时延,作为随机接入上行定时提前量。本发明使用基于时间到达差的定位算法,所建立的模型能够应对卫星场景下的各类星地测距情况,从而使得每个终端信号的定时提前误差能够在循环前缀内进而保证采用正交频分多址传输时小区范围内不同终端用户上行信号之间的正交性。相较于前导序列重新设计的随机接入定时提前方案,本发明无需增加接入功耗并且易于实现。

    能效最优的大规模MIMO下行单播波束域功率分配方法

    公开(公告)号:CN110166090A

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201910353902.6

    申请日:2019-04-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种能效最优的大规模MIMO下行单播波束域功率分配方法。该方法中,基站配置大规模天线阵列,通过波束赋形生成覆盖整个小区的大规模波束集合。在单播通信阶段,基站根据各用户的统计信道信息实施能效最优的单播波束域功率分配。其中,能效最优的功率分配算法主要利用MM算法、确定性等同原理和Dinkelbech变换,通过迭代求解一系列凸-凹分式规划问题获得局部最优的功率分配矩阵。每次迭代过程中,利用迭代注水算法求解分式方程获得凸-凹分式规划问题的解。该功率分配结果随着波束域统计信道信息的变化而动态更新。本发明方法能够有效提高大规模MIMO下行单播通信的系统能效值,并且能显著降低能效最优的无线传输实现复杂度。

    一种OFDM系统闭环时频同步方法与装置

    公开(公告)号:CN110113285A

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201910368397.2

    申请日:2019-05-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种OFDM系统闭环时频同步方法与装置,可以在既存在晶振误差引起的载波频偏,也存在多普勒频偏的通信场景下实现准确的时频同步。本发明利用通信系统随机接入过程的闭环机制,经过终端侧与基站侧之间的下行时频同步、上行随机接入过程后,可以准确地估计出多普勒频偏及晶振误差引起的频偏,并进行相应的频偏补偿。针对本发明涉及的下行同步和上行同步问题,具体给出利用同步序列和OFDM循环前缀结构的下行时频估计算法、利用随机接入信号的上行时频估计算法,所给时频估计算法均适用于大频偏环境。因此,本发明的闭环时频同步方法不仅适用于地面移动通信系统,也适用于采用OFDM技术的卫星移动通信系统等。

    射频电路失配情况下大规模MIMO下行无线通信方法

    公开(公告)号:CN106301502B

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201610876643.1

    申请日:2016-10-08

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 高西奇 陈岩 尤力

    Abstract: 本发明提出一种射频电路失配情况下大规模MIMO下行无线通信方法,适用于TDD大规模MIMO无线通信系统。基站间歇地获取基站侧和用户侧的射频电路增益系数。各用户发送各自导频信号,基站据此并结合射频电路增益系数获取各用户的下行信道估计以及下行信道估计误差的统计特性。基站依据下行信道估计以及下行信道估计误差的统计特性作下行的鲁棒预编码传输。本发明能够在存在射频电路失配情况下获取下行信道估计,减小由上下行信道互易性不满足引起的下行预编码传输性能损失,据此实施针对下行信道估计误差的鲁棒下行预编码传输能够进一步有效地提高无线通信系统的频谱效率,同时基站还能依据射频电路增益系数和统计信道信息对用户下行遍历速率进行预测。

    大规模多输入多输出波束域多播传输方法

    公开(公告)号:CN109361435A

    公开(公告)日:2019-02-19

    申请号:CN201811227911.2

    申请日:2018-10-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了大规模多输入多输出波束域多播传输方法。首先,基站利用统一的酉变换矩阵对小区实现大规模波束覆盖,基站在生成的波束上对小区内所有用户提供多播服务,实现波束域多播传输;然后,基站利用实施多播传输的所有用户的长时信道信息,依据给定的准则,对发送信号进行波束域功率分配;在各用户移动过程中,随着基站与各用户之间长时信道信息的变化,基站间歇地获取长时信道信息,动态实施波束域多播传输。本发明可以提高大规模MIMO物理层多播系统的功率利用率及传输可靠性,同时适用于时分双工和频分双工系统,且能够逼近最优传输性能。

    一种能效最优的大规模MIMO波束域多播传输方法

    公开(公告)号:CN109104225A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201810889400.0

    申请日:2018-08-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种能效最优的大规模MIMO波束域多播传输方法,主要包括:小区基站配置大规模天线阵列,通过波束赋形生成大规模波束集合覆盖整个小区,并且在生成的波束上与用户进行多播通信;基站根据接收到的用户上行探测信号,估计出各个用户的统计信道状态信息,并且根据统计信道状态信息进行能效最优的波束域功率分配。其中,所提出的能效最优的波束域功率分配算法主要利用Dinkelbach变换和确定性等同原理,通过迭代求解一系列凸优化问题获得全局最优的能效最优波束域多播功率分配矩阵。并且随着用户的移动,基站与各用户之间的统计信道状态信息发生变化,基站根据不同的应用场景获取统计信道状态信息,动态实施能效最优的波束域多播功率分配。

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