1 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室，重庆 400065
2 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
3 宜宾学院人工智能与大数据学部，四川 宜宾 644000
为解决异构可见光通信(VLC)/射频(RF)网络信道估计误差大和系统能效低的问题，本文提出了一种基于能效最大的鲁棒资源分配算法。在考虑基站最大传输功率约束、用户传输时间约束、系统带宽约束、用户服务质量约束及含有随机信道不确定性的速率中断概率约束的条件下，建立了鲁棒能效资源分配模型。基于Dinkelbach方法，将原不确定性优化问题转化成确定性优化问题。基于交替优化算法，将非凸确定性优化问题分解为两个凸优化子问题。仿真结果表明：与非鲁棒算法相比，本文算法的能效提升了7.3%；与基于功率最小的鲁棒资源分配算法相比，本文算法的鲁棒性提升了16.7%。
光通信 异构可见光通信/射频网络 鲁棒性 不完美信道状态信息 能效最大化 中国激光
2022, 49(23): 2306003
1 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室，陕西 西安 710000
针对强电磁干扰下无人机蜂群的任务协同要求，为了尽可能延长无人机编队在空中的作业时间，提高任务完成效率，结合紫外光散射通信特点，提出了一种无线紫外光协作无人机蜂群能效优化路由算法。该算法通过引入距离项和能量项，对非均匀分簇算法的候选簇首选举的阈值门限进行了改进，并在簇间通信过程中，簇首节点可以选择最佳的数据传输路由将信息转发至长机。仿真结果表明，与现有算法LEACH和EEUC相比，改进算法下网络的能量效率分别提高了21.02%和3.92%，无人机网络的生存期分别延长了23.5%和5.6%，有效均衡了无人机蜂群网络节点的能量消耗并延长了生存期。
光通信 紫外光通信 无人机蜂群 路由算法 能效优化 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0506005
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
设计了一种基于多电压的高能效近似DCT电路。通过对DCT的运算单元和系数进行近似处理，以精简电路规模的方式降低了DCT单次运算能耗。为了进一步提升近似DCT电路的相比能效，部分单元低压供电，在不降低DCT性能的前提下，实现了更低的功耗。基于018 μm CMOS工艺的DCT电路对比显示，相较于标准电压的近似设计和全低压的近似设计方法，在保证工作频率不变的情况下，该电路的能耗分别降低了314%和138%。与传统的近似CORDIC DCT电路相比，该电路本方法降低了447%的能耗，同时提供了高于传统电路14 dB的输出精度。
多电压 近似计算 能效 数字集成电路 multi-VDD approximate computing energy efficiency DCT DCT digital integrated circuit
早期区块链系统主要运行在冯·诺依曼架构的通用处理器上, 随着区块链技术的发展, 其在各行各业得到广泛应用和大规模部署的情况下, 在计算密集型和通信密集型场景中, 需要同时兼顾高计算能效和高计算灵活性。本文在此基础上, 利用本地计算机和云服务器这类通用处理器结合现场可编程门阵列 (FPGA)组成异构计算区块链网络, 从而经济有效地获得了高能效计算能力、优秀的兼容性和可拓展性, 以及较高的计算资源利用率, 为区块链计算方式由同构走向异构提供底层技术方案, 带来了更多的区块链应用可能性, 具有广阔应用前景。
区块链 异构计算 现场可编程门阵列 计算能效 blockchain heterogeneouscomputing Field -Programmable GateArray computing energy efficiency 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 697
1 国网江苏省电力有限公司 淮安市洪泽区供电分公司，江苏 淮安市 223000
2 福建亿榕信息技术有限公司，福建 福州350003
在下行云接入网络(C-RANs)中，核心网络内基站处理单元(BBU)通过前向回传线路向远端无线电头端(RRH)传输数据，然后RRHs通过无线接入链路转发数据。目前，C-RANs的下行链路的能效是C-RANs的研究热点。为此，对C-RANs下行链路能效进行研究，其目的在于最大下行链路的能效。通过对联合用户分配(UA)、RRH激活、数据率分配和信号预编码约束，建立能效最大化表述式，再利用基于逐次凸二次规划的迭代算法求解混合整数非线性问题。仿真结果表明，提出的联合优化设计提高了C-RANs的能效。
联合用户分配 逐次凸二次规划 前向回传线路 能效 云接入网络 User Association successive convex quadratic programming fronthaul links energy efficiency Cloud Radio Access Network 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1110
国网山东省电力公司 信息通信公司, 济南 250001
随着国家电网公司电力物联网战略的提出, 电力物联网越来越引起人们的关注。文章针对电力物联网中的基站部署策略进行研究。不同于传统的不考虑用户行为的基站部署策略, 文章提出了一种新的表征网络空间和业务聚集的聚集系数定义, 并在此基础上对高能效基站部署策略进行研究。仿真结果表明, 泊松簇叠加策略更适用于用户聚集程度较高的场景, 其能效比其他方案低。泊松点过程策略网络能效高但只适用于聚集程度低的场景。
物联网 能效 基站部署 internet of things energy efficiency base station deployment
长春师范大学 教育学院, 吉林 长春 130032
针对工作周期 (DC)的无线传感网络 (WSNs), 研究人员试图利用任播技术降低传输时延和能耗, 并进行了深入研究。为此, 提出新的能效任播路由 (EEAR)。相比现存的任播路由指标, EEAR路由引用新的任播路由指标, 称为期望能耗 (EEC)。利用 EEC合理地选择转发节点集, 进而最小化传输数据包的能耗。仿真结果表明, 提出的 EEAR协议降低了能耗, 同时, 也维持了合理的时延和高的数据包传递率。
无线传感网络 工作周期 任播路由 路由指标 能效 期望能耗 Wireless SensorNetwork Duty Cycle Anycast routing routingmetrics energy -efficient Expected Energy Consumed 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(6): 1012
1 华北电力大学 电子与通信工程系，河北 保定 071003
2 燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004
3 国网河北省电力有限公司 邢台供电分公司，河北 邢台 054000
在超密集部署异构蜂窝网中，由于小小区基站数量的增多，移动网络的能效问题变得尤为突出。为了降低超密集异构网中的能量消耗，实现“绿色蜂窝网络”这一目标，文章提出了一种基于小区休眠的用户关联改进算法来优化系统能效，通过执行基于干扰图的小区休眠准则，使一些满足条件的轻载基站也切换为轻载小区休眠模式，从而减少基站间的干扰并进一步降低了系统能耗。同时，文章对所提算法及对比算法的性能进行了仿真，仿真结果表明，所提算法在能耗和能效方面明显优于原算法，达到了优化系统能效的目的。
超密集部署 用户关联 小区休眠 能效 ultra-dense deployment user association cell sleeping energy efficiency
1 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082
2 湖南大学 机械与运载工程学院, 长沙 410082
3 湖南大学 智能激光制造湖南省重点实验室, 长沙 410082
为了研究金属激光直接沉积工艺过程中工艺参量对工艺能效的影响, 采用自主研发的HCX60五轴激光复合制造机床开展工艺能效田口试验, 并对其结果进行了信噪比分析、极差分析以及方差分析, 得到激光功率、送粉量、扫描速率、提升量以及搭接率对工艺能效的影响主次关系, 提出了工艺因素优化组合。结果表明, 送粉量对工艺能效的影响最为显著, 最佳参量组合为激光功率P=500W, 送粉量f=28g/min, 扫描速率v=600mm/min,提升量h=0.6mm和搭接率λ=30%。这为研究增材制造工艺参量对工艺能效的作用及影响规律提供了理论借鉴和实验基础。
激光技术 工艺能效 田口试验 激光直接沉积 增材制造 laser technique process efficiency taguchi experiment direct laser deposition additive manufacturing
