信息工程学院下一代信息通信技术研究室在5G/6G关键技术领域取得多项研究成果
2024-07-17 11:00:35
南昌大学信息工程学院下一代信息通信技术研究室的青年教师徐瑜,聚焦国家战略和江西省电子信息重点产业链发展需求,紧密围绕未来移动通信领域前沿,在协同计算、通感一体化、智能超表面等关键技术方向上开展深入研究,最近取得阶段性成果。部分成果在国际通信权威期刊IEEE Transactions on Vehicular Technology和IEEE Wireless Communications Letters上发表,其中IEEE Transactions on Vehicular Technology为JCR一区,中科院Top,最新影响因子6.8;IEEE Wireless Communications Letters为JCR一区,中科院三区,最新影响因子6.3。
成果1:三维多无人机MEC网络协同计算策略
传统单无人机移动边缘计算(MEC)网络面临计算能力受限和算力资源调度策略不灵活的问题,制约着网络计算性能提升。为此,文章提出一种多无人机协同计算网络架构,将无人机的设计维度拓展至三维空间。通过联合设计网络功率、无人机-用户调度、计算资源分配和无人机三维轨迹,实现了系统计算容量和能耗最佳折中。实验结果表明,提出的三维多无人机协同计算策略相较于传统水平轨迹能够带来显著的性能提升。本项工作为解决未来无人机算力网络实现提供了理论指导。 6666
本文相关研究成果以“3D Multi-UAV Computing Networks: Computation Capacity and Energy Consumption Tradeoff”为题发表于IEEE Transactions on Vehicular Technology。徐瑜为论文第一作者。部分结果如图1-图3所示。
图1三维多无人机协同计算网络
图2 多无人机轨迹及速度优化结果
图3 计算容量和能耗折中
论文原文截图:
论文链接:http://doi.org/10.1109/TVT.2024.3372292
成果2:基于STAR-RIS的全域通感一体化
无线传输环境的复杂性,导致实现室内外全域稳健的通信感知十分面临巨大挑战。为此,文章提出了一种结合非正交多址(NOMA)技术和可同时透射和反射智能超表面(STAR-RIS)技术的通信感知一体化(ISAC)网络架构,在满足目标感知强度和用户通信质量要求的前提下,对用户调度、主被动混合波束赋形进行联合优化,提升了系统传输速率。为了获取更优的性能,文章设计了一种基于罚函数的双层结构的优化算法。文章结果表明,提出的STAR-NOMA-ISAC网络架构相比于传统单面反射RIS或正交多址方案,均能够带来明显的性能增益。本项工作为未来6G网络实现大范围全域通感提供了一种可行解决方案。
本文相关研究成果以“ Pair Scheduling and Beamforming in STAR-RIS Empowered ISAC Networks”为题发表于IEEE Transactions on Vehicular Technology。徐瑜为论文第一作者,吴法辉为论文通讯作者。部分结果如图4-图6所示。
图4 STAR-NOMA-ISAC网络架构
图5 不同感知强度下的加权速率和
图6 基站在不同方向上的Beampattern
论文原文截图:
论文链接:http://doi.org/10.1109/TVT.2024.3416110
成果3:无人机ISCC网络:计算能效最优化与资源协同策略
由于无人机机载资源有限且带来的能量开销严重,无人机辅助通感算一体化(ISCC)网络的能效问题十分关键。为此,文章针对无人机ISCC网络中的计算容量和能耗问题,设计了一种无人机ISCC网络架构。在保证目标感知需求的前提下对网络中无人机轨迹、波束矢量和卸载策略进行了优化设计,并利用分式规划和半正定规划等方法,提出了一种能量有效的网络资源与轨迹联合优化算法。仿真结果表明,提出的算法可以显著提升无人机ISCC网络能量效率。本项工作对于未来低空经济建设和绿色通信网络具有实际参考意义。
本文相关研究成果以“UAV-Assisted ISCC Networks: Joint Resource and TrajectoryOptimization”为题发表于IEEE Wireless Communications Letters。研究室学生陈杰为论文第一作者,徐瑜为论文通讯作者。部分结果如图7-图9所示。
图7无人机ISCC网络架构
图8无人机不同时隙波束效果
图9不同对比方案下的无人机轨迹
论文原文截图:
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10579910
作者简介:
徐瑜,南昌大学信息工程学院青年教师,特聘副研究员,湖南永州人,博士毕业于北京邮电大学信息与通信工程专业,获北京邮电大学2023年优秀博士论文,2023年7月引入到南昌大学。目前主要致力于下一代信息通信关键技术研究,包括智能超表面、通感一体化、近场通信、无人机通信、边缘计算等。目前在IEEE TWC、IEEE TCOM、IEEE IoT、IEEE TII、IEEE TVT、IEEE WCL/CL等领域内权威学术期刊上发表论文29篇,谷歌学术引用990余次,H指数14,ESI高被引论文1篇,申请发明专利5项,主持多项企业横向课题和北邮博创项目,参与多项基金委面上项目、北京市自然科学基金和多项江西省重点研发计划,获得2021年江西省科学技术进步奖一等奖。