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能量收集无线通信 || 下一代蜂窝网络中的能量收集
摘要： 为应对移动流量的爆炸式增长，下一代蜂窝网络除部署宏基站（MBS）外，还将增设更多小蜂窝基站（SBS）。由此形成的异构网络（HetNet）虽能提升容量，但密集部署的SBS也带来了更高能耗。实际上，由于无线业务负载的动态变化，许多基站因功率放大器等组件几乎始终以峰值功率运行，即便处于轻载状态。这些基站又因覆盖需求难以关闭。针对该问题，本章提出超蜂窝网络（HCN）新架构，其核心思想是将控制信令功能与数据传输功能解耦，使数据覆盖能更灵活地匹配业务动态。在HCN中，SBS仅用于高速率数据传输，而MBS保障网络覆盖并提供低速率服务，因此可放心关闭SBS节能而不影响用户覆盖。为此，其本质是通过可再生能源进一步为SBS供电以减少电网消耗。但由于可再生能源的随机性，管理无线资源及能量收集（EH）基站的开关状态具有挑战性，在HCN中更为复杂：首先，不同类型SBS可能配置各异能源，导致空间上能量到达统计不均；其次，业务负载在不同基站层级间分布不均，且与时空域的能量到达不匹配。因此，在第四章技术基础上，HCN通过联合优化SBS工作状态与用户业务分流，实现随机能量到达与时空业务负载变化的动态匹配。虽然业务分流在电网供电蜂窝网络中已有研究，但传统方法未考虑基站能量状态故不可直接应用，需设计能量感知的分流方案——现有方案分别针对单层同构网络和含单个可再生能源SBS的两层HCN。本章第一部分将阐述：在多类型SBS（由不同能源供电）场景下，如何协调层级间业务分流与SBS开关切换，以最小化全网电网功耗同时满足用户服务质量（QoS）要求。下一代蜂窝网络的新兴技术还包括采用主动服务（如推送）的边缘缓存。主动缓存与推送最初旨在减少重复内容传输以降低核心网负载和内容交付时延，对解决可再生能源SBS中的能量-业务失配同样有益：当收集到足够能量时，可将内容提前缓存在SBS存储中并推送给用户，即使实际需求时刻SBS无传输能量，用户仍能成功获取内容，从而避免电池溢出造成的能源浪费，实现能量沿时间轴向未来的有效转移以匹配业务需求。本章第二部分将展示主动服务与EH-HCN的融合概念，并详细研究基于能量收集SBS的内容推送最优策略设计。
关键词： 推送、蜂窝网络、可再生能源、主动缓存、流量卸载、服务质量、小型基站、马尔可夫决策过程、能量收集、超蜂窝网络
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE第17届国际网络计算与应用研讨会（NCA）- 美国马萨诸塞州剑桥市（2018.11.1-2018.11.3）] 2018年IEEE第17届国际网络计算与应用研讨会（NCA）- 光突发交换网络中突发头分组分析
摘要： 光突发交换（OBS）网络通过将控制信息与主数据分离，并在独立控制信道上传输前者，为光分组交换和光电路交换提供了一种实用的替代方案。然而，这种分离也使得OBS网络容易受到服务拒绝或降级攻击（无论是否故意），当控制信道上由首部数据包配置的数据未能实现时就会出现这种情况。本文解决了检测和表征此类问题的难题，并描述了一种基于监控控制信道和数据信道网络流量的方法。该方法在一个公开可用的数据集上进行了评估。
关键词： 分类、光突发交换、机器学习、服务质量
更新于2025-09-23 15:21:21
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激光囊袋电机：通过激光驱动的液-气相变实现软体执行器的选择性无线激活
摘要： 本文研究并探讨了在延迟中断概率约束和平均发射功率约束条件下，Nakagami-m衰落信道中链路层能效（EE）与有效容量（EC）的联合优化问题。首先通过加权求和法将归一化多目标优化问题（MOP）转化为单目标优化问题（SOP），并证明该SOP在最优平均输入功率处具有连续可微且严格拟凸特性，其解呈现杯状曲线特征。进一步采用Charnes-Cooper变换结合Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件求解加权拟凸权衡问题。所提出的最优功率分配方案（包含链路层能效最大化与有效容量最大化问题的极端情况策略）被证明是原EE-EC多目标优化问题帕累托最优集的充分解。此外，论证了最优平均功率水平随重要性权重单调递减，但随归一化因子、电路功耗及功放效率严格递增。仿真结果验证了解析推导的正确性，并进一步揭示了衰落严酷度与发射功率限制对权衡性能的影响。
关键词： 能效、加权和方法、时延中断概率约束、服务质量、有效容量、多目标优化问题
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019年9月6日-9月8日)] 2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 采用RCWA方法研究有限截面高斯激光束在光栅上的衍射
摘要： 本文提出了容量-时延-误码（CDE）边界这一概念，作为网络信源与系统的性能模型。其目标是为系统配置能有效维持特定统计时延保证且具有较小误码概率的容量。我们采用随机非平衡方法对业务量与服务波动性进行建模，从而形式化时延约束对有效容量的影响。当允许无限时延时，该方法在极限情况下可还原信息论中已知的遍历容量结果。我们证明了该模型具有可加性特性，这使得能够像处理孤立信源与系统那样组合各部分的CDE边界。基于矩生成函数构建了CDE边界的构造方法，该方法涵盖了有效带宽理论中的大量研究成果。推导出了基本信源、信道及相应编码器的解决方案，包括霍夫曼编码、MPEG视频、瑞利衰落和混合自动重传请求等情形。同时展示了串联信道以及信源与信道组合的求解结果。
关键词： 排队分析、时变信道、服务质量、信息论、信道模型
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉 (2019.10.11-2019.10.13)] 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 空间应用中的聚光光伏太阳能研究
摘要： 本文研究了一种宏蜂窝与低功率节点（LPN）联合部署的网络。但这两类基站的发射功率、覆盖范围及部署密度存在显著差异，这种差异会导致负载分配不公以及微蜂窝用户设备（UE）吞吐量降低。小区范围扩展（CRE）技术是解决该问题的有效方案。尽管CRE已被广泛证明其有效性，但若小区偏置设置不当可能降低网络容量——实际上会在扩展区域小区（ERC）UE处产生严重跨小区干扰，导致其吞吐量恶化。为此我们提出下行链路协同小区范围扩展移动管理策略（CCREMM），通过解析计算微蜂窝与宏蜂窝的联合最优偏置值。该策略通过考虑ERC-UE的最大可容忍干扰来缓解其干扰问题，并通过引入附加参数实现负载均衡与UE服务质量保障。研究表明：结合最大吞吐量调度技术的本策略能提升小区负载均衡性、公平性，并使UE吞吐量提高50%-90%，这些性能指标均优于现有文献提出的其他方案。
关键词： 异构网络、负载均衡、服务质量、资源分配、移动性管理
更新于2025-09-23 15:19:57
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研究光纤宽带数据通信中接收信号强度指示器的QoS与性能
摘要： 加纳某些地区光纤宽带（FOB）网速出现异常下降，严重影响用户体验。该现象对互联网服务质量造成严重冲击。本文评估了最后一公里基站与FOB无线接入点（AP）之间的无线信号质量，重点研究了决定稳健网络连接服务质量（QoS）的三大核心要素：无线信号的可及性、可用性与易用性。研究分析了FOB无线信号质量及天线增益降低对AP接收信号强度的影响，采用数据接入成功率、数据掉线率和数据吞吐量三项监管许可指标，分别衡量接收信号强度的可及性、可用性与易用性。通过在加纳五个提供FOB服务的城市开展路测，评估高峰与非高峰时段的无线信号性能，发现高峰时段信号强度显著衰减，严重损害了互联网服务质量。运用卡尔曼滤波等通信技术分析路测结果，并提出概念框架，包含移动网络运营商（MNOs）改善升级通信基础设施的建议措施，以确保用户通过FOB始终获得最高效优质的互联网服务。
关键词： 数据访问成功率、服务质量、信号丢失、数据丢包率和数据吞吐量、接收信号强度指示（RSSI）
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 土耳其伊斯坦布尔(2019.8.26-2019.8.27)] 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 基于激光拉曼光谱的变压器油中溶解甲烷和乙烷同步检测
摘要： 云游戏是一种为玩家随时随地提供高品质游戏体验的新方式。在云游戏中，复杂的游戏软件运行于数据中心的高性能服务器上，渲染后的游戏画面通过互联网实时传输给玩家，玩家则使用运行于异构设备上的轻量级软件与游戏进行交互。随着高速网络和云计算的普及，自2000年代末以来，云游戏在学术界和产业界都引起了极大关注。本文从多个角度综述了最新的云游戏研究，内容涵盖云游戏平台、优化技术以及商业云游戏服务。读者将全面了解云游戏研究概况，并熟悉该领域的最新进展。
关键词： 视频编码、服务质量、云技术、分布式计算、计算机图形学
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 中国杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 基于QoS和SLA的NG-PON新型动态带宽分配算法
摘要： 本文提出了一种新型的NG - PON动态带宽分配算法。仿真结果表明，该算法性能良好，平均分组时延更低，网络利用率更高。
关键词： QoS（服务质量）、服务级别协议（SLA）、NG - PON（下一代无源光网络）、DBA（动态带宽分配）
更新于2025-09-23 04:13:51
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - SIC-POVM的实验性设备无关认证
摘要： 本文研究高速铁路（HSR）场景下采用逐帧传输的正交频分复用通信系统。随着服务质量（QoS）敏感业务需求的增长，亟需能提升系统性能的高效QoS感知传输策略。现有研究多基于帧内块衰落信道假设解决该问题，但由于高速铁路场景中信道质量频繁变化且存在严重信道间干扰，QoS敏感业务的吞吐量急剧下降。为此，本文提出结合自适应调制（AM）与截断自动重传请求协议的鲁棒跨层传输策略。该跨层模型在满足平均功率和分组丢失率（PLR）约束条件下优化归一化平均吞吐量：首先推导表征物理层PLR要求的闭合形式平均误码率；其次求解连续速率下的鲁棒AM方案与功率分配策略；进而提出适用于实际部署的离散速率自适应比特及功率分配方案。大量仿真验证表明，相比恒定发射功率AM方案，本策略使吞吐量提升20%，证实该鲁棒跨层设计适用于高速铁路通信系统。
关键词： 正交频分复用系统、自适应调制、鲁棒跨层设计、服务质量、快速时变衰落信道、高速铁路、丢包率
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC） - 澳大利亚悉尼（2018.11.10-2018.11.17）] 2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议论文集（NSS/MIC） - 大面积皮秒光电探测器（LAPPD）性能测试结果
摘要： 本文研究了一种宏蜂窝与低功率节点（LPN）共部署的网络架构。但这两类基站的发射功率、覆盖范围及部署密度存在显著差异，导致负载分配不公且微蜂窝用户设备（UE）吞吐量降低。小区范围扩展（CRE）技术是解决该问题的有效方案，然而若小区偏置参数设置不当，反而会降低网络容量——事实上，这会在扩展覆盖区用户（ERC UE）处引发严重跨小区干扰，导致其吞吐量恶化。为此，我们提出下行链路协同小区范围扩展移动性管理策略（CCREMM），通过解析计算得出微蜂窝与宏蜂窝的联合最优偏置值。该策略通过考量ERC UE的最大容忍干扰来抑制干扰，并综合附加参数实现负载均衡与用户服务质量保障。研究表明，结合最大吞吐量调度技术的CCREMM策略能提升小区负载均衡度与公平性，使用户吞吐量提高50%-90%，其性能指标优于现有文献提出的其他方案。
关键词： 异构网络、负载均衡、服务质量、资源分配、移动性管理
更新于2025-09-19 17:13:59