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公开(公告)号：CN115529065B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202211145083.4
申请日：2022-09-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/185 , H04W72/044 , H04W72/121 , H04W72/542
Abstract: 本发明提出了一种大规模MIMO低轨卫星通信系统贪婪用户调度方法，卫星基站侧配置大规模均匀平面天线阵列，基站利用各用户的统计信道状态信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源，不同组中的用户使用不同的时频资源。首先给出了用户调度的数学模型，采用最大化下行可达平均和速率作为设计准则，引入0‑1指示变量表示用户的调度状态将和速率最大化问题建立为0‑1整数规划模型。采用贪婪思想将该问题划分为大量子问题，在每次算法迭代中只调度一个使得当前和速率增加且和速率最大化的用户。本发明大幅度提高了大规模MIMO低轨卫星通信系统的传输速率。
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公开(公告)号：CN112235022B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202011087842.7
申请日：2020-10-13
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/06 , H04B7/0456 , H04B7/0452 , H04B7/0417 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种低轨卫星通信系统中低复杂度的大规模MIMO下行预编码方法，卫星侧配置大规模均匀平面天线阵列，卫星利用各用户的空间角度信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源与卫星进行无线通信。在卫星侧利用统计信道状态信息计算每个用户的下行预编码矢量。基于短截泰勒多项式展开理论，将下行预编码矢量中复杂的大维度矩阵求逆运算用有限项矩阵多项式的和来代替，从而降低预编码矢量的计算复杂度。并且在计算中采用Horner算法迭代计算矩阵多项式，降低矩阵多项式的计算复杂度。本发明方法的最终和速率性能在较低的展开阶数时就能够有效的逼近下行最大信漏噪比预编码的性能。
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公开(公告)号：CN111917445B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202010782806.6
申请日：2020-08-06
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0426 , H04W52/24 , H04W52/42
Abstract: 本发明公开了一种最大化最小能效多小区大规模MIMO波束域功率分配方法，该方法包括如下步骤：构建小区簇并配置天线阵列，通过波束赋形生成波束集合：获取小区簇内各用户的统计信道状态信息：将所述统计信道状态信息发送至中央处理中心，并进行多小区大规模MIMO波束域功率分配：根据统计信道状态信息的变化动态实施多小区大规模MIMO波束域功率分配。本发明通过大规模天线阵列从而使能效和谱效有效提升，并充分利用了多个小区用户的波束域统计信道状态信息，提高了设计性能，且进行最大化最小能效多小区大规模MIMO波束域功率分配，显著降低优化问题求解和物理层实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN111917445A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010782806.6
申请日：2020-08-06
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0426 , H04W52/24 , H04W52/42
Abstract: 本发明公开了一种最大化最小能效多小区大规模MIMO波束域功率分配方法，该方法包括如下步骤：构建小区簇并配置天线阵列，通过波束赋形生成波束集合：获取小区簇内各用户的统计信道状态信息：将所述统计信道状态信息发送至中央处理中心，并进行多小区大规模MIMO波束域功率分配：根据统计信道状态信息的变化动态实施多小区大规模MIMO波束域功率分配。本发明通过大规模天线阵列从而使能效和谱效有效提升，并充分利用了多个小区用户的波束域统计信道状态信息，提高了设计性能，且进行最大化最小能效多小区大规模MIMO波束域功率分配，显著降低优化问题求解和物理层实现的复杂度。
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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
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115529065A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211145083.4
申请日：2022-09-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/185 , H04W72/04 , H04W72/12
Abstract: 本发明提出了一种大规模MIMO低轨卫星通信系统贪婪用户调度方法，卫星基站侧配置大规模均匀平面天线阵列，基站利用各用户的统计信道状态信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源，不同组中的用户使用不同的时频资源。首先给出了用户调度的数学模型，采用最大化下行可达平均和速率作为设计准则，引入0‑1指示变量表示用户的调度状态将和速率最大化问题建立为0‑1整数规划模型。采用贪婪思想将该问题划分为大量子问题，在每次算法迭代中只调度一个使得当前和速率增加且和速率最大化的用户。本发明大幅度提高了大规模MIMO低轨卫星通信系统的传输速率。
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公开(公告)号：CN115499053A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211145101.9
申请日：2022-09-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/06 , H04B7/08
Abstract: 本发明提出了一种大规模MIMO低轨卫星通信系统遗传用户调度方法，卫星基站侧配置大规模均匀平面天线阵列，基站利用各用户的统计信道状态信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源，不同组中的用户使用不同的时频资源。首先给出了用户调度的数学模型，采用最大化下行可达平均和速率作为设计准则，引入0‑1指示变量表示用户的调度状态将和速率最大化问题建立为0‑1整数规划模型。采用遗传算法求解该问题，首先将问题的解编码为确定长度的染色体，经过选择、交叉以及变异操作，在进行一定次数的迭代之后可以找到适应度最高的子代个体，也即问题的最优解。本发明大幅度提高了大规模MIMO低轨卫星通信系统的传输速率。
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公开(公告)号：CN112039563B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202010940483.9
申请日：2020-09-09
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0426
Abstract: 本发明提出了一种基于统计信道状态信息的能效最优的大规模MIMO安全多播传输功率分配方法，用于用大规模天线阵列和统计信道状态信息使用。基站发射的公共信号多播传输给多个合法目标用户，发射区域内存在一个窃听者窃听，在传输过程中基站获取各用户和窃听者的统计信道状态信息，并实施能效最优的多播传输功率分配，利用MinorizeMaximize方法，Dinkelbach变换和确定性通过两层迭代求解一系列的凸优化子问题来获得安全多播的波束域功率分配矩阵。当基站与各用户和窃听者之间的统计信道状态信息发生变化时，基站能动态实施能效最优的安全多播传输功率分配，复杂度低，能够有效提高大规模MIMO安全多播传输的能效。
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公开(公告)号：CN110838859B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201911119084.X
申请日：2019-11-15
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
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。
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公开(公告)号：CN112039563A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010940483.9
申请日：2020-09-09
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0426
Abstract: 本发明提出了一种基于统计信道状态信息的能效最优的大规模MIMO安全多播传输功率分配方法，用于用大规模天线阵列和统计信道状态信息使用。基站发射的公共信号多播传输给多个合法目标用户，发射区域内存在一个窃听者窃听，在传输过程中基站获取各用户和窃听者的统计信道状态信息，并实施能效最优的多播传输功率分配，利用MinorizeMaximize方法，Dinkelbach变换和确定性通过两层迭代求解一系列的凸优化子问题来获得安全多播的波束域功率分配矩阵。当基站与各用户和窃听者之间的统计信道状态信息发生变化时，基站能动态实施能效最优的安全多播传输功率分配，复杂度低，能够有效提高大规模MIMO安全多播传输的能效。
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