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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：CN112929075A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110131540.3
申请日：2021-01-30
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种适用于低轨卫星通信的混合预编码方法，首先考虑卫星与用户终端的移动性以及两者之间的长传播延时，采用统计信道状态信息；其次，运用Dinkelbach和迭代加权均方误差和最小化算法得到功率约束下的全数字预编码器；接着，问题转化为最小化混合预编码器与全数字预编码器之间的欧几里得距离，对两者进行交替优化：对于采用全连接结构的混合预编码器，通过求解最小二乘问题并采用基于加速投影梯度的极小化优化算法；而对于部分连接结构，通过变量投影法并类似地采用极小化优化算法，可以得到两种情况下的数字和模拟预编码器。本发明方法能够保障低轨卫星通信系统的能效，同时降低系统功耗和实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN109194373B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201810933114.X
申请日：2018-08-16
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/06 , H04L5/00 , H04W72/04
Abstract: 本发明提出一种大规模MIMO波束域联合单播多播传输方法，该方法中无线通信的基站侧配置了大规模天线阵列，通过波束赋形生成覆盖整个小区的大规模波束集合。基站在相同的时频资源上采用波束域联合单播和多播的方式与小区内的用户进行通信。基站根据小区内各个用户的波束域统计信道状态信息，对波束域的多播信号和发送给各个用户的单播信号进行功率分配。其中，波束域功率分配基于MM迭代算法和确定性等同方法，通过迭代求解凸优化问题获得波束域功率分配矩阵，并随着统计信道状态信息的变化动态更新。本发明解决了基站侧仅知统计信道信息的波束域联合单播多播传输的功率分配优化问题，提升了系统单播和多播传输速率，并且有效降低了实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN110518961A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910805571.5
申请日：2019-08-29
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456 , H04B7/0426 , H04B7/0413 , H04B7/0408
Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信方法及系统。卫星或信关站利用各用户的空间角度信息对覆盖区内待服务的用户进行分组，形成空分用户组，同一组内的用户终端使用同一时频资源与卫星进行通信，不同组的用户终端使用不同的时频资源与卫星进行通信。对于同一空分用户组的用户终端，卫星或信关站利用各用户终端的统计信道信息，计算与每一个用户终端相应的下行预编码矢量和上行接收处理矢量，然后利用所得到的矢量进行下行预编码传输和上行接收信号处理。用户终端利用卫星移动引起的多普勒频移和长距离传播的最小传播时延，对其接收信号和发送信号进行频率和时间补偿。本发明能够大幅提高卫星移动通信系统的频谱效率与功率效率，并降低实现复杂度。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN113810096B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202111013610.1
申请日：2021-08-31
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0413 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信上行传输方法及系统。卫星利用与各用户终端之间的统计信道信息，依据遍历和速率最大化准则，计算与每一个用户终端相应的发送协方差矩阵并反馈给各用户终端。将各用户终端的发送协方差矩阵设计转化为各用户终端的低维矩阵设计，通过遍历和速率或其渐进表达式得到最优低维矩阵所满足的条件，计算低维矩阵的特征向量和特征值，并利用最终所得到的低维矩阵计算发送协方差矩阵。各用户终端利用卫星移动引起的多普勒频移和长距离传播的最小传播时延，对其发送信号进行频率和时间补偿，然后利用所得到的发送协方差矩阵进行上行传输。本发明能够逼近卫星移动通信系统的上行和速率容量，并具有较低的计算复杂度。
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公开(公告)号：CN112929075B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110131540.3
申请日：2021-01-30
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种适用于低轨卫星通信的混合预编码方法，首先考虑卫星与用户终端的移动性以及两者之间的长传播延时，采用统计信道状态信息；其次，运用Dinkelbach和迭代加权均方误差和最小化算法得到功率约束下的全数字预编码器；接着，问题转化为最小化混合预编码器与全数字预编码器之间的欧几里得距离，对两者进行交替优化：对于采用全连接结构的混合预编码器，通过求解最小二乘问题并采用基于加速投影梯度的极小化优化算法；而对于部分连接结构，通过变量投影法并类似地采用极小化优化算法，可以得到两种情况下的数字和模拟预编码器。本发明方法能够保障低轨卫星通信系统的能效，同时降低系统功耗和实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN109194373A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201810933114.X
申请日：2018-08-16
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/06 , H04L5/00 , H04W72/04
Abstract: 本发明提出一种大规模MIMO波束域联合单播多播传输方法，该方法中无线通信的基站侧配置了大规模天线阵列，通过波束赋形生成覆盖整个小区的大规模波束集合。基站在相同的时频资源上采用波束域联合单播和多播的方式与小区内的用户进行通信。基站根据小区内各个用户的波束域统计信道状态信息，对波束域的多播信号和发送给各个用户的单播信号进行功率分配。其中，波束域功率分配基于MM迭代算法和确定性等同方法，通过迭代求解凸优化问题获得波束域功率分配矩阵，并随着统计信道状态信息的变化动态更新。本发明解决了基站侧仅知统计信道信息的波束域联合单播多播传输的功率分配优化问题，提升了系统单播和多播传输速率，并且有效降低了实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN113395105B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110669041.X
申请日：2021-06-17
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，首先考虑卫星与用户终端的移动性以及下行链路的长传输时延，采用统计信道信息；其次考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立发送端输入输出关系；接着运用Dinkelbach算法和投影梯度上升法得到等效全数字预编码器；然后问题转化为最小化混合预编码器与全数字预编码器之间的欧几里得距离；同时考虑高精度移相网络的高功耗和低精度移相网络的低增益，采用双精度移相网络来实现模拟预编码器，并采用迭代更新和量化的方法联合设计双精度移相网络和混合预编码器。本方法能够缓解非线性效应对系统性能的影响，保障系统的能效，同时降低系统功耗和实现的复杂度。
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