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基于非正交多址接入的雾无线接入网络中网络效益最大化的资源分配：博弈论方法 Research Article

曹雪妍,闫实,张洪铭

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第10期页码 1546-1561 doi: 10.1631/FITEE.2100341

摘要：

基于非正交多址接入(NOMA)的雾无线接入网(F-RANs)提供了高频谱效率、超低延迟和巨大的网络吞吐量，这得益于雾接入点(F-APs)的边缘计算和通信功能。工业界普遍需要的是在基于NOMA的F-RANs中高效的资源分配，包括缓存放置(CP)和无线电资源分配(RRA)，这是提高网络性能的关键。为此，本文首先描述了一种基于NOMA的F-RAN，其中具有缓存功能的F-APs通过NOMA协议与无线电远程单元同时为用户设备提供服务。在此基础上，提出一种基于网络效益最大化的资源分配问题，该效益同时考虑了缓存成本、收益和通信能效。本文将此NP难问题分解为两个子问题，即CP子问题和RRA子问题。最后，我们提出一种迭代方法和一种基于Stackelberg博弈的方法来求解各子问题。数值结果表明，在基于NOMA的F-RANs中，与现有资源分配方案相比，所提出的方法可以显著提高网络效益。

关键词：雾无线接入网；非正交多址接入；博弈论；缓存放置；资源分配

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一种基于博弈论的无线接入网中缓存资源共享方法 Article

Jun-feng XIE,Ren-chao XIE,Tao HUANG,Jiang LIU,F. Richard YU,Yun-jie LIU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第12期页码 1253-1265 doi: 10.1631/FITEE.1500497

摘要：在无线网络中部署缓存被认为是应对流量爆炸式增长的一种有效的解决方案。虽然已经有很多论文关注蜂窝网络中的内容缓存问题，但这些论文基本上都集中在内容缓存的性能优化和能量有效，而多个服务提供商（Service provider servers, SPSs）之间的缓存资源共享问题是被忽略的一个研究点本文我们主要考虑这个问题，即在基站部署缓存的假设前提下，多个SPSs如何有效的共享这些缓存资源。 • 我们将SPSs对于缓存空间的竞争建模为一个动态的非合作博弈的古诺模型，并通过基于Newton-Raphson方法的迭代算法来获得最佳的缓存空间需求量（古诺模型的纳什均衡解）。 • 仿真部分详细分析了不同参数下的这种动态缓存资源分配机制的性能和稳定性特征。

关键词：视频缓存；寡头垄断市场；博弈论；纳什均衡；稳定性分析

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未来无线网络的非正交多址接入技术 None

Zhi-guo DING, Mai XU, Yan CHEN, Mu-gen PENG, H. Vincent POOR

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 322-339 doi: 10.1631/FITEE.1800051

摘要：本文就新兴通信技术——非正交多址接入（non-orthogonal multiple access, NOMA）——对未来无线网络的影响进行了全面综述。具体地，介绍了NOMA原理对下一代多址接入技术设计的影响。讨论了NOMA在其他先进通信技术上的应用，包括无线缓存、多入多出技术、毫米波通信以及协同中继。

关键词：非正交多址；多天线技术；毫米波；混合多址；无线缓存；协作非正交多址；可见光通信

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雾无线接入网络中面向低时延移动虚拟现实分发的联合上下行资源分配 Research Article

党甜,刘晨熙,刘喜庆,闫实

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第1期页码 73-85 doi: 10.1631/FITEE.2100308

摘要：雾无线接入网络（F-RAN）中，雾接入节点上部署了通信、缓存和计算功能，因此，F-RAN被认为是一种可使能移动虚拟现实（VR）应用的无线网络架构。为实现移动VR分发，高效的下行资源分配策略已被广泛研究，但同样重要的VR分发上行资源分配问题至今少有关注。本文研究了基于F-RAN的移动VR分发框架，并同时考虑上行和下行传输的影响。首先，通过刻画系统往返时延，揭示了通信、缓存和计算资源的影响。在此基础上，考虑缓存和计算容量以及上行和下行链路传输容量的约束，提出一种简单高效的往返时延最小化算法。仿真结果表明，与其他基准方法相比，本文所提算法可有效降低往返时延；阐明了通信、缓存和计算资源对往返时延性能的影响。

关键词：虚拟现实分发；雾无线接入网络；往返时延；资源分配

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多天线非正交多址接入技术：综述 Regular Papers

Fei-yan TIAN, Xiao-ming CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第12期页码 1665-1697 doi: 10.1631/FITEE.1900405

摘要：作为一种前沿的物理层技术，非正交多址接入技术允许多用户共享同一时空资源，因此增加了可接入用户数量，从而改善频谱效率。在第5代及未来无线通信网络中，非正交多址接入技术为实现大规模万物互联提供了可行方案。为解决这些问题，多天线技术凭借其在空间自由度上的优势，已被广泛应用于非正交多址接入系统。本文针对多天线技术在非正交多址接入系统中各种各样的应用提供了一个全面综述，主要强调其在消除空间干扰和降低实施复杂度上的优势。特别地，详细调查了多天线技术在两用户、多用户、大规模连接和异构非正交多址接入系统中的应用。最后，预测了未来相关研究方向与挑战。

关键词：非正交多址接入；多天线技术；B5G；物联网

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基于智能反射面辅助云无线接入网的波束成形和前传压缩设计 Research Article

张昱1,2,武学璐1,彭宏1,钟财军3,陈晓明3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第1期页码 31-46 doi: 10.1631/FITEE.2100307

摘要：得益于现在的中央信息处理和资源管理能力，对于智简化的第六代（6G）无线网络，云无线接入网（C-RAN）是一种很有前景的网络结构。然而，为了进一步增强云无线接入网的容量和覆盖范围，需要部署更多的无线射频拉远头（RRH）以及高保真、低延迟的前传链路，这会导致较高的实施成本。为了解决这个问题，本文提出利用智能反射面（IRS）作为增强云无线接入网低成本且节能的替代方法。通过利用Arimoto-Blahut算法和半正定松弛（SDR），提出一种连续凸近似方法解决上述非凸问题，并提供两种分别对应于点对点压缩和Wyner-Ziv编码的迭代算法。数值仿真结果验证了在云无线接入网中部署智能反射面带来的性能增益以及所提联合设计的优势。

关键词：云无线接入网；智能反射面；传输波束成形；前传压缩

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智能无线接入网：架构、关键技术和试验平台 Review Article

王则予,孙耀华,袁硕

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第1期页码 5-18 doi: 10.1631/FITEE.2100305

摘要：智能无线接入网（RANs）是一种很有前途的范例，能够更好地满足各种应用需求并支持各种服务场景。本文概述了智能RANs最新进展。然后，总结了使能技术，包括人工智能驱动的网络切片、意图感知、智能运维、基于AI的云边协同组网和智能多维资源分配。此外，介绍了近期在开放试验平台方面取得的进展。

关键词：智能网络架构；人工智能；试验平台

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多智能体协作与博弈展望：挑战、技术和应用 Perspective

刘瑜1,李徵2,姜智卓2,何友1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1002-1009 doi: 10.1631/FITEE.2200055

摘要：近年来，多智能体系统在解决复杂环境中各种决策问题方面取得显著进步，并已实现与人类相似甚至更好的决策性能。本文从任务挑战、技术方向和应用领域3个角度简要回顾多智能体协作和博弈相关技术。首先回顾近期多智能体系统工作中的典型研究问题和挑战，然后进一步讨论关于多智能体协作和游戏任务的前沿研究方向，最后对多智能体协作与博弈的应用领域进行重点展望。

关键词：多智能体；博弈论；集体智能；强化学习；智能控制

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面向5G及未来系统的增强上行非正交多址技术研究 None

Wen-jia LIU, Xiao-lin HOU, Lan CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 340-356 doi: 10.1631/FITEE.1700842

摘要：上行非正交多址（NOMA）是一项满足第五代（5G）及未来系统需求的有前景的技术。学术界和工业界提出了各种各样的NOMA方案，然而大部分方案均假设相等平均接收功率，该假设会限制性能。为满足5G系统海量连接与高可靠性需求，本文将不等接收功率看作多址签名的一部分，为上行NOMA系统提出3项增强方案。仿真结果表明，在400%超载因子、固定签名分配的上行NOMA系统中，在0.1块差错率（BLER）时，与现有NOMA方案和正交多址（OMA）相比，结合多级平均接收功率和序列分组的现有NOMA方案可以分别获得在随机选择多址签名条件下，多级功率会减小碰撞概率进而提升性能。此外，GWBE序列可以达到比现有序列更低的BLER，且SNR增益在低BLER需求时更加明显。

关键词：上行非正交多址；Generalized Welch界等式；多级接收功率；序列分组

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6G网络内生安全新范式探讨 Review

季新生1,2,3,邬江兴2,3,金梁2,黄开枝2,3,陈亚军2,孙小丽2,游伟2,霍树民2,杨静2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第10期页码 1421-1450 doi: 10.1631/FITEE.2200060

摘要：进而详细分析了6G核心网、无线接入网、新兴使能技术等面临的安全问题，以及相应的安全技术发展现状，分析了内生安全与传统安全的融合发展，进而给出网络空间内生安全新范式指导下的相关安全理论与技术构想。

关键词： 6G安全；内生安全新范式；核心网；无线接入网

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基于偏振复用传输毫米波信号至无线接入单元圈的双工光载无线通信链路研究 None

Tayyab MEHMOOD, Hina QAYYUM, Salman GHAFOOR

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第2期页码 300-306 doi: 10.1631/FITEE.1700056

摘要：提出一种光纤无线（RoF）分布式天线系统（ DAS）结构，将毫米波信号传输至4个不同的无线接入单元（RAU），RAU为环形拓扑结构。每个RAU接收下行和上行两个方向的128 Mb/s双重数据。偏振复用多波长信号源发射射频信号。使用远程外差检测每个RAU产生的25 GHz毫米波信号。该结构在保持良好误码率（BER）的同时提供更高覆盖率。

关键词：光纤无线电；毫米波；无线电接入单元

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基于接入控制器模式的公共无线局域网安全体系设计

宋宇波, 胡爱群, 杨晓辉

《中国工程科学》 2008年第10卷第8期页码 56-59

摘要：

公共无线局域网面临网络安全、用户数据保护、身份认证、移动管理及网络服务等多方面的挑战。将现有的公共无线局域网分为WISP-owned, Operator-owned以及for Enterprise 3种类型，并分别讨论了各种类型的特征及其架构。在此基础上提出一种基于接入控制器模式的通用安全体系，可应用与目前大多数类型的公共无线局域网。提出了一种802.1X和WEB认证的混合型认证协议，该协议在进行WEB认证时将利用802.1X协商后产生的密钥进行，可有效的抵抗窃取服务、基站伪装、消息窃听等攻击，并与现有公共无线局域网Web认证相兼容

关键词：公共无线局域网安全体系认证接入控制器

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基于博弈论方法的移动目标防御机理研究 Article

Gui-lin CAI, Bao-sheng WANG, Qian-qian XING

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第12期页码 2017-2034 doi: 10.1631/FITEE.1601797

摘要：然后，采用不完全信息动态博弈理论阐述和研究MTD技术的主动性和有效性。对可为服务器配备不同类型MTD技术的防御者与访问者（攻击者或正常用户）之间的行为交互进行建模，并求解出该模型的均衡结果及均衡条件。同时，将针对传统防御不完全信息动态博弈的已有模型作比较，说明MTD技术的主动性和有效性。此外，本文还分析了影响MTD方法主动性和有效性的因素。

关键词：网络安全；移动目标防御；防御机理；防御模型；博弈论

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基于非完美信道状态的下行OFDMA系统中优化物理层安全问题的资源分配算法研究 None

Wei YANG, Jing MAO, Chen CHEN, Xiang CHENG, Liu-qing YANG, Hai-ge XIANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 398-408 doi: 10.1631/FITEE.1700026

摘要：介绍了一种基于正交频分多址（OFDMA）技术的下行通信系统中优化物理层安全问题的资源分配方案。讨论了3种非完美信道状态信息情况，分别是：（1）信道信息存在估计误差；（2）信道信息反馈存在时延，需要通过预测估计当前信道状态；（3）反馈信道容量受限，导致量化误差，运用率失真理论可以推导出反馈信道容量的下界我们把优化问题建模成一个功率和子载波的联合分配问题，优化目标为最大化用户最小的遍历安全容量。该优化问题是一个混合整数非线性规划问题，最优解计算复杂度较高。为降低求解复杂度，提出一种两步次优算法，分别进行子载波分配和功率分配。在给定某种子载波分配方案时，可以通过一种多项式复杂度算法，得出最优功率分配方案。仿真结果证明我们提出的算法在性能上可以逼近最优解。

关键词：资源分配；正交频分多址（OFDMA）；非完美信道状态信息；物理层安全