一种面向安全通信的无人机轨迹和资源设计方法及系统

    公开(公告)号:CN118200933B

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202410363439.4

    申请日:2024-03-28

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 梅子薇

    Abstract: 本发明提出了一种面向安全通信的无人机轨迹和资源设计方法及系统。主要包含以下步骤:首先计算安全通信网络中用户安全通信吞吐量;然后根据用户安全通信吞吐量建立安全通信网络中无人机轨迹和资源分配设计优化问题;再基于凸近似方法建立安全通信网络中无人机轨迹和资源分配设计优化问题的连续凸近似问题;最后基于内点法迭代求解上述连续凸近似问题,得到最优的无人机轨迹和资源分配,包含无人机功率和用户调度系数分配。本发明在保障网络吞吐量性能的同时,能保障传输的安全性和可靠性,适用于5G&6G网络中对传输安全可靠性高的场景,具有极高的经济效益。

    多用户MEC网络动态帧结构的时隙分配求解方法及系统

    公开(公告)号:CN118741609B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411227108.4

    申请日:2024-09-03

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 汪杰

    Abstract: 本发明提出多用户MEC网络动态帧结构的时隙分配求解方法及系统,包括:基于工业物联网场景,对通信传输过程的解码错误概率进行建模,并对延迟违反概率进行表征;基于通信传输过程的解码错误概率和延迟违反概率构建单一帧内端到端的错误概率,并基于此得到多帧任务下端到端的平均错误概率;构建以时间长度为优化变量的端到端平均错误概率最小化的优化问题;将其从时域转换到信道域,得到其等效优化问题;并利用拉格朗日对偶法得到信道域下优化问题的对偶问题,并将其分解为数量与信道数长度相等的子问题;通过对对偶子问题最优解的特性进行分析,对动态帧结构下的时隙分配进行求解。本发明有效提升了移动边缘计算网络可靠性。

    一种RIS辅助稀疏联邦学习网络的传输方案设计方法及系统

    公开(公告)号:CN118870383A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410835893.5

    申请日:2024-06-26

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 高伟

    Abstract: 本发明提出了一种RIS辅助稀疏联邦学习网络的传输方案设计方法及系统。本发明首先对本地梯度信息稀疏率建模并构建面向联邦学习性能最大化的传输方案设计优化问题。通过求优化问题对传输码长的二阶导数证明了优化问题关于传输码长为凸问题,进而采用KKT条件推导出最优码长闭式解,并基于此实现优化问题的降维。然后基于块坐标下降算法求解降维后的优化问题,并得到一种高效的编码速率、发射功率和RIS相位矩阵的设计方案。本发明显著提高了RIS辅助的稀疏联邦学习网络的性能,可广泛的应用于诸多实际应用场景且具有极高的可扩展性和经济效益。

    一种RIS辅助短包安全通信场景下多域资源分配方法及系统

    公开(公告)号:CN118540721A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410529045.1

    申请日:2024-04-29

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 高伟

    Abstract: 本发明提出了一种RIS辅助短包安全通信场景下多域资源分配方法及系统,本发明考虑窃听者存在的RIS辅助MISO通信场景下,通过对波束成形和资源分配方案设计实现总安全传输速率最大化,主要包含以下步骤:首先通过采用KKT条件推导出一个与波束成形向量有关的最优码长闭式解;根据推导的闭式解将联合波束成形和资源分配问题简化为波束成形优化问题,实现优化问题的降维;然后通过黎曼积流形算法对发射端和RIS处的波束成形向量进行联合设计;最后基于设计的波束成形和最优码长闭式解,得到一种高效的波束成形和码长分配方案。本发明显著提高了窃听者存在场景下的安全传输速率,适用于对传输安全性高的场景,具有极高的经济效益。

    一种无线通信网络有效不安全传输吞吐量优化方法及系统

    公开(公告)号:CN118433747A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410529531.3

    申请日:2024-04-29

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 汪杰

    Abstract: 本发明提出了一种无线通信网络有效不安全传输吞吐量优化方法及系统,对无线传输过程中的解码错误概率建模;推导出整体的有效不安全传输吞吐量并构建了以码长和传输数据包大小为优化变量的有效不安全传输吞吐量最小化问题;证明所构建的目标函数关于码长和数据包大小的凸性,通过交替迭代优化的方式得到了所构建问题的解;将优化变量映射到编码率,并重新构建优化问题,证明新的目标函数关于编码率的凸性并通过交替迭代优化的方式得到有效不安全传输吞吐量最小化问题的解。本方法有效表征了无线通信网络中的有效不安全传输吞吐量,并证明了其关于码长和传输数据包大小的凸性,在实际无线通信网络的物理层安全设计中具有较高的可扩展性。

    一种异步联邦和强化学习的移动感知边缘缓存系统及方法

    公开(公告)号:CN118301668A

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410338476.X

    申请日:2024-03-25

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供了一种异步联邦和强化学习的移动感知边缘缓存系统及方法。本发明构建车载边缘网络下的内容交付模型和车辆移动性模型;基于联邦学习框架,路测单元和车辆间采用堆栈自动编码器模型进行热门内容预测,使用车辆本地数据对下载模型参数进行局部训练;全局堆栈自动编码器模型以分布训练、集中聚合的方式从车辆侧提取车辆用户和内容的潜在特征,构建用于内容预测的混合滤波模型;构建马尔科夫决策过程,构建深度强化学习驱动的缓存策略。本发明下,异步联邦学习可增强内容预测适应性,强化学习可促进边缘缓存效率。

    一种面向配电网络巡检的无人机轨迹规划方法及系统

    公开(公告)号:CN118192630A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410363435.6

    申请日:2024-03-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提出了一种面向配电网络巡检的无人机轨迹规划方法及系统,包括:S1输入机场、无人机及塔杆参数;S2将巡检时长、时长迭代次数、巡检轨迹、巡检记录向量和轨迹迭代次数初始化;S3选择下一巡检塔杆;S4计算无人机到下一巡检塔杆预计巡检时长,判断其是否满足电量限制,若是,进入S5,否则进入S6;S5无人机回到机场进行充电,更新巡检轨迹,还原巡检时长,返回S3;S6更新巡检轨迹、巡检时长和巡检记录向量;S7计算巡检记录向量和并判断是否等于0,若是进入S8,否则返回S3;S8输出巡检轨迹。本发明在满足配电网络最小巡检需求的前提下,最大程度考虑了电量限制,同时达到了最小化无人机单次巡检任务周期的目的。

    一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法及系统

    公开(公告)号:CN116418377A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310439812.5

    申请日:2023-04-23

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 胡钰林 陈卓

    Abstract: 本发明提供一种面向MIMO‑URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法,包含如下步骤:步骤1:基于多用户MIMO通信场景,对发送符号向量进行编码并对信道建模,引入加性高斯白噪声,得到在用户端的接收信号;步骤2:通过用户端的接收信号获取各个用户的信干噪比以及有限码长域下的可达速率表达式,以功率分配为变量,构建关于各个用户的吞吐量和系统总吞吐量的目标函数表达式,从而明确对于系统总吞吐量的优化问题;步骤3:对步骤2中构建的目标函数进行凸近似获得优化目标函数,并对其进行求解,输出最终的功率分配配置。本发明根据通信场景的各项具体参数来对发送端的功率分配进行优化,从而达到有效提高系统总吞吐量的目的。

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