专题:面向6G海量接入的智能通信技术

内容导读

随着5G大规模投入商用,世界正在向下一代移动通信技术(6G)时代迈进。而随着社会的发展进步,在6G时代,设备连接数也将大幅增多。根据《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》,6G将充分利用低中高全频谱资源,实现空天地一体化的全球无缝覆盖,随时随地满足安全可靠的“人-机-物”无线连接需求。6G网络将具有巨大规模、提供极致网络体验和支持多样化场景接入,实现面向全场景的泛在网络。因此,6G移动通信将需要更加智能化的网络架构方案和应对海量数据传输的新型接入技术,推进现有无线通信技术向海量接入的智能无线通信的转变。

无线通信技术向海量接入的智能无线通信的转变不仅可以满足未来6G网络海量接入的需求,而且可以更好地解决信息处理、功耗损耗和信息安全等问题。为集中展现面向6G海量接入的智能通信技术的最新研究成果,《无线电工程》第3期推出“面向6G海量接入的智能通信技术”专题。专题采用公开征稿的方式组织稿件,在所有通过专家评审的稿件中,最终确定录用稿件8篇。专题主要展示了联合任务卸载与缓存算法、群智感知系统的数据新鲜度、可见光通信多用户预编码、SIMO中继网络物理层安全、RIS辅助波束空间MIMO系统信道估计、基于智能反射表面的单站智能定位算法、多无人机辅助NOMA网络的联合无线资源分配算法、RIS辅助的CR-NOMA-V2X系统物理层安全以及环境反向散射辅助NOMA网络的隐蔽性能等研究成果。

在联合任务卸载与缓存算法方面收录1篇论文。周天清等联合考虑频谱、计算与缓存资源分配,提出了最小化移动终端(Mobile Terminal,MT)平均时延的问题,开发了基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的MT关联与资源分配(PSO-based MT Association and Resource Allocation,PMARA)算法。仿真结果表明,在相同资源分配方式下,同其他现有算法相比,所设计的算法可以获得更低的MT时延。

在群智感知系统的数据新鲜度方面收录1篇论文。杨曜旗等提出了一种基于高斯差分隐私的传感数据内容保护模型,突破了传感数据时效性分析与隐私安全提升研究相互独立的现状,为面向隐私保护的群智感知系统时效性性能评估及优化提供理论支撑。通过不同环境参数设置下的仿真实验,所提方案的正确性与有效性得到了验证。

在可见光通信多用户预编码方面收录1篇论文。刘晓叶考虑了强度调制/直接检测的可见光信道模型,提出了系统可达和速率最大化的块对角化(Block Diagonalization,BD)多用户预编码算法,进一步基于子空间追踪对预编码矩阵进行了迭代优化,并进行了实测和示范应用。实验结果表明,系统和速率与基础算法相比有明显提升。

在单输入多输出(Single Input Multiple Output,SIMO)中继网络物理层安全方面收录1篇论文。贾盼盼等针对SIMO可以提高系统传输速度和信道容量以及中继网络能够扩充传输范围和提升系统可靠性的特点,研究了瑞利衰落信道模型下SIMO中继系统的物理层安全性能。用蒙特卡洛仿真验证了推导的理论公式的正确性。

在可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助波束空间多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统信道估计方面收录1篇论文。郭歆莹等针对RIS辅助波束空间MIMO系统信道状态信息获取难度大的问题,提出了一种基于张量的迭代信道估计算法。构建了基站接收导频信号的三阶张量模型,采用并行因子(Parallel Factor,PARAFAC)分解和交替最小二乘算法对该系统中的信道进行估计。仿真实验结果表明,该算法利用PARAFAC特定代数结构获得了良好的信道估计性能。

在基于智能反射表面的单站智能定位算法方面收录1篇论文。谢文武等研究了RIS辅助的多输入单输出无线定位系统,针对RIS辅助三维定位场景,提出了一种基于深度学习的RIS辅助定位算法模型。该系统在实验中取得了显著的成果,并证实了RIS反射单元数量对定位精度的重要影响。

在多无人机辅助NOMA网络的联合无线资源分配算法方面收录1篇论文。邵鸿翔等提出了一种多无人机辅助下行NOMA网络的联合定位、用户调度、用户配对和功率分配优化算法。仿真结果表明,该算法优于现有方案,显著提高了网络效用,并探讨了信道信息误差对性能的影响。

在环境反向散射辅助NOMA网络的隐蔽性能方面收录1篇论文。杜刘通等提出了AmBC辅助非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的隐蔽通信传输方案,提出了在满足隐蔽性和可靠性约束条件下最大化有效隐蔽率(Effective Covert Rate,ECR)的功率分配系数方案。仿真结果表明,通过优化功率分配系数,系统最大ECR存在并随发射功率的增大逐渐趋于定值。

综上所述,专题收录的8篇论文,分别针对特定的研究问题,从多个视角,一定程度上展示了当前面向6G海量接入的智能通信技术的进展,得到了有意义的研究结论,能够给他人提供较好的参考。当然,这些论文也不能穷尽智能通信技术各方面的进展,希望通过这些论文的刊出,让更多的专家学者和研究人员关注该领域的发展,从而促进产生更多的研究成果。

最后,感谢参与稿件评审的各位专家学者的辛勤工作,衷心希望专题的出版能够对面向6G海量接入的智能通信技术的研究起到有益作用。