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智联通信畅想未来——记国家特聘专家、东南大学移动通信国家重点实验室教授王承祥

科学中国人 2020年第2期 26-31页

作者：祝传海王承祥不详东南大学移动通信国家重点实验室

2018年,尚在国际标准制定之中的第五代(5G)移动通信技术已经被各国争相列入国家战略范畴,其中就包括中国。通信历史的发展在不断证明着通信事业与科技文明进步、产业变革发展的关系。作为整个社会运行的基础建设,通信正在增加万物的粘合... 详细信息

2018年,尚在国际标准制定之中的第五代(5G)移动通信技术已经被各国争相列入国家战略范畴,其中就包括中国。通信历史的发展在不断证明着通信事业与科技文明进步、产业变革发展的关系。作为整个社会运行的基础建设,通信正在增加万物的粘合度,织就生产与生活四通八达的网络。5G的到来更让万物互联一步步成为现实。王承祥就是这一新兴领域的新生代的科研工作者,他是世界著名的无线通信专家,凭借其在无线信道建模、5G通信网络架构、绿色认知无线电网络等方面的开创性工作在国际学术界影响深远,其科研成果被广泛应用于全球5G移动通信网络中。

关键词：认知无线电网络移动通信通信事业无线通信万物互联国家重点实验室无线信道建模产业变革

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基于哈希接入的跨网络负载均衡

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电子学报 2024年第7期52卷 2201-2211页

作者：谢辉凌昕彤汪子涵王家恒东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210000 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111 东南大学移动信息通信与安全前沿科学中心江苏南京210000 加州大学洛杉矶分校加利福尼亚洛杉矶90095

无线接入网复杂化持续加剧,无线设备数量激增.为了提升未来网络容量和资源利用率,需要设计有效的拥塞控制手段和资源调配策略,平衡子网络之间负载,促进跨域资源协同共享.为此,本文在新近提出的哈希接入协议的基础上,设计了哈希接入动态... 详细信息

无线接入网复杂化持续加剧,无线设备数量激增.为了提升未来网络容量和资源利用率,需要设计有效的拥塞控制手段和资源调配策略,平衡子网络之间负载,促进跨域资源协同共享.为此,本文在新近提出的哈希接入协议的基础上,设计了哈希接入动态优化策略,根据网络负载状况动态调整接入参数以缓解网络拥塞,并在跨网络场景下进一步提出了负载均衡方案与资源整合再调配方案,为无线接入网整合无线资源、均衡网络负载提供了有用的方法.仿真结果表明,本文提出的哈希接入动态优化策略在保证网络稳定的同时最大化网络吞吐量,资源调配方案能有效地调配失衡的网络负载,提升复杂融合网络性能和接入公平性.

关键词：无线接入网哈希接入接入控制网络负载均衡

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通信感知一体化硬件设计——现状与展望

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电子与信息学报 2025年第1期47卷 1-21页

作者：林粤伟张奇勋尉志青李兴旺刘凡范绍帅王溢青岛科技大学信息科学技术学院青岛266061 北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室北京100876 北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 河南理工大学物理与电子信息学院焦作454003 东南大学信息科学与工程学院南京210096

通信感知一体化(ISAC)需要通信和感知共用无线电频段和硬件资源。多频段、大带宽、通信感知对硬件的要求不同等特点对通信感知一体化硬件设计提出更高要求。该文对后5G,6G,WiFi等通信感知一体化的硬件设计、验证技术,以及硬件系统性验... 详细信息

通信感知一体化(ISAC)需要通信和感知共用无线电频段和硬件资源。多频段、大带宽、通信感知对硬件的要求不同等特点对通信感知一体化硬件设计提出更高要求。该文对后5G,6G,WiFi等通信感知一体化的硬件设计、验证技术,以及硬件系统性验证平台进行归纳,对国内外近年相关硬件设计研究及其验证情况进行综述,关注通信感知两种系统对硬件的需求矛盾、带内全双工(IBFD)自干扰消除(SIC)、功放(PA)效率、电路性能对建模要求更高等硬件设计挑战。首先,总结、比较已有研究中通信感知一体化收发信机架构设计。然后,介绍、分析现有通信感知一体化带内全双工自干扰抑制方案、低峰均功率比(PAPR)波形与高性能PA设计、器件高精度建模方法以及硬件系统性验证平台。最后,总结全文并对未来通信感知一体化硬件设计所面临的开放性问题进行展望。

关键词：第6代移动通信通信感知一体化带内全双工软件无线电雷达

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非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2860-2868页

作者：冯友宏张彦峨张玉峰董国青张然王晔徐龙珠安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096 安徽智能机器人信息融合与控制工程实验室芜湖241000 东南大学毫米波全国重点实验室南京210096 池州学院机电工程学院池州247100

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于... 详细信息

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性。

关键词：智能反射面物理层安全分布式鲁棒性非凸优化

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大模型使能的语义通信研究现状与发展趋势

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信号处理 2025年

作者：刘方彧丁家润冯禹硕姜培文李潇金石东南大学移动通信国家重点实验室

随着通信技术和新兴场景的快速发展，未来无线通信网络将面临更加复杂的需求，如全覆盖、高速率、高可靠以及智能化的泛在连接。同时，数据流量和带宽需求的激增也对新场景的通信网络提出了更高的挑战。语义通信作为一项前沿技术，通过... 详细信息

随着通信技术和新兴场景的快速发展，未来无线通信网络将面临更加复杂的需求，如全覆盖、高速率、高可靠以及智能化的泛在连接。同时，数据流量和带宽需求的激增也对新场景的通信网络提出了更高的挑战。语义通信作为一项前沿技术，通过神经网络提取和传输数据的语义信息，显著降低带宽需求并提升传输质量。近期兴起的大模型凭借强大的特征提取和理解能力，在表达能力和预测性能上具有显著优势，能够有效处理多模态信息和复杂数据，相比于传统网络，展现出更广泛的应用潜力。在此背景下，本文综述了大模型赋能的语义通信的研究现状与发展趋势，重点探讨了其在语义编解码、物理层、网络层的设计及实际部署中的应用。首先，介绍了语义通信的基本概念，分析其基本结构及其与传统通信方案的区别，并简述了基于大模型的语义通信相关技术。接着，从语义编解码、物理层设计和网络层三个角度，分析了大模型与传统神经网络在语义通信中的性能表现，展示大模型在提升通信准确性、效率和鲁棒性方面的潜力。最后，本文总结了通信大模型的未来发展方向及面临的挑战，包括模型的训练、定制化、原型验证等问题，并展望了解决训练数据获取与同步、计算资源与硬件功耗等问题的新思路，以推动大模型在语义通信中的进一步应用与发展。

关键词：语义通信大模型物理层网络层原型验证

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基于信息超表面的无线通信(特邀)

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红外与激光工程 2022年第1期51卷 316-331页

作者：梁竟程陈伟聪程强金石崔铁军东南大学信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室江苏南京210096 东南大学信息科学与工程学院移动通信国家重点实验室江苏南京210096

信息超表面由于其强大的处理空间电磁波的能力,成为国内外物理和信息领域的研究热点之一。文中主要介绍信息超表面在无线通信领域的一系列研究进展。信息超表面能实时操控电磁波及直接处理数字编码信息,并进一步对信息进行感知、理解,... 详细信息

信息超表面由于其强大的处理空间电磁波的能力,成为国内外物理和信息领域的研究热点之一。文中主要介绍信息超表面在无线通信领域的一系列研究进展。信息超表面能实时操控电磁波及直接处理数字编码信息,并进一步对信息进行感知、理解,甚至记忆、学习和认知,这使其在无线通信领域展现出巨大潜能。文中首先介绍信息超表面在承担无线中继职能时所涉及的信道建模研究进展、以及其对信道的改善作用;其次介绍信息超表面在新体制发射机中的应用,通过对入射到信息超表面上的载波进行幅度或相位调制,实现了多种简化的发射机架构。此外,文中还介绍了利用信息超表面近场、远场以及散射场等信息,实现了多种新型无线通信系统。最后,文章对基于信息超表面的无线通信进行了总结和展望。

关键词：超材料信息超表面无线通信

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面向6G的用户为中心网络研究综述

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电子与信息学报 2023年第5期45卷 1873-1887页

作者：施建锋杨照辉黄诺陈晓张玉洁陈明南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 东南大学移动通信国家重点实验室南京211189 伦敦大学学院电子电气工程学院伦敦E203BS 中国科技大学中国科学院无线光通信重点实验室合肥230027 南京铁道职业技术学院智能工程学院南京210015

与第5代移动通信网络(5G)相比,第6代移动通信网络(6G)有望引入新的性能指标和应用方案,如全球覆盖、更高的频谱/能源/成本效率、更高的智能和安全水平。用户为中心网络(UCN)将成为实现6G的关键推动者,因为其突破了传统基站为中心网络并... 详细信息

与第5代移动通信网络(5G)相比,第6代移动通信网络(6G)有望引入新的性能指标和应用方案,如全球覆盖、更高的频谱/能源/成本效率、更高的智能和安全水平。用户为中心网络(UCN)将成为实现6G的关键推动者,因为其突破了传统基站为中心网络并与信息产业的新兴技术形成了有效融合。该文将从物理层的信道估计和预测、网络上层的性能分析以及链路层的无线资源管理等方面综述这一新型网络的研究现状。首先,讨论和分析UCN的概念和总体网络架构;其次,总结UCN网络中信道估计预测方法、性能分析策略和无线资源管理(RRM)方案;最后,在广泛的调研基础上,探讨UCN网络中的开放性问题,为今后的研究方向提供思路。此综述旨在使读者快速而全面地了解UCN的当前技术状况,从而吸引更多的研究人员进入这一领域。

关键词：用户为中心网络信道估计预测性能分析无线资源管理

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一种改进YOLOv8的跳频网台分选算法

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电子学报 2024年

作者：朱政宇赵航冉王梓晅王忠勇巩克现梁静郑州电气与信息工程学院东南大学移动通信国家重点实验室河南省智能网络和数据分析国际联合实验室

针对传统跳频网台分选技术在低信噪比条件下检测效果不佳且实时性差的问题，本文提出一种基于YOLOv8的跳频信号分选算法.首先，对接收到的混叠信号进行短时傅里叶变换生成灰度时频图作为YOLOv8网络模型的输入.其次，针对混叠信号中扫频... 详细信息

针对传统跳频网台分选技术在低信噪比条件下检测效果不佳且实时性差的问题，本文提出一种基于YOLOv8的跳频信号分选算法.首先，对接收到的混叠信号进行短时傅里叶变换生成灰度时频图作为YOLOv8网络模型的输入.其次，针对混叠信号中扫频、定频信号以及跳频信号之间发生频率碰撞对检测精度的影响，在C2f层中引入可变形卷积核（Deformable Convolutional Net-works v2, DCNv2）提高网络特征提取的泛化能力.再次，在Backbone层中加入SimAM注意力机制，解决低信噪比下背景噪声易与跳频信号混淆影响检测精度的问题.最后，将Detect检测头的卷积核替换为局部卷积核（Partial Convolution, PConv），在mAP@0.5精度损失不超过0.37%的情况下使网络计算复杂度降低32.18%，提高网络模型的推理速度.实验结果表明，本文所提算法在信噪比为-5 dB时分选率达到97.68%，且模型收敛快，鲁棒性强.

关键词：跳频信号分选 YOLOv8 DCNv2 SimAM机制 PConv

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光学智能反射表面辅助的UAV群分布式光移动通信

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电子与信息学报 2025年第1期47卷 48-56页

作者：王海卜张在琛葛荧萌曾涵东南大学移动通信国家重点实验室南京211189 紫金山实验室南京211111

随着无人机(UAV)系统的规模持续扩大以及对更高通信速率的需求增长,UAV光移动通信(UAV-OMC)已经成为一个有前景的技术方向。然而,传统的UAV-OMC难以支持多UAV之间的通信。该文基于光学智能反射表面(OIRS)技术,提出一个适用于UAV群的分布... 详细信息

随着无人机(UAV)系统的规模持续扩大以及对更高通信速率的需求增长,UAV光移动通信(UAV-OMC)已经成为一个有前景的技术方向。然而,传统的UAV-OMC难以支持多UAV之间的通信。该文基于光学智能反射表面(OIRS)技术,提出一个适用于UAV群的分布式OMC系统。通过在特定的UAV上设置OIRS,利用OIRS将光信号从单个UAV节点扩散到多个UAV节点。这一系统在保留UAV-OMC系统的高能效和高速度的同时,能够支持分布式UAV群的通信。对所提出的系统进行了数学建模,考虑了一系列现实因素,如OIRS的光束控制、UAV之间的相对运动和UAV的抖动等,这些因素都符合实际系统的特点。此外,该文还推导出了系统的误比特率(BER)和渐进中断概率的闭式表达式。基于理论分析和模拟结果,讨论了各个参数和系统设计的影响。

关键词：光移动通信光学智能反射表面无人机性能分析

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复杂环境下基于联合特征聚类的多跳频网台分选

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通信学报 2023年第9期44卷 218-227页

作者：朱政宇王家政梁静王忠勇巩克现郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210018

为了从混叠信号中去除干扰并分选出各个跳频网台信号,提出一种基于联合特征聚类的多跳频网台分选算法。首先,对混叠信号进行短时傅里叶变换得到时频矩阵,并根据时频矩阵能量分布直方图进行自适应阈值去噪;其次,通过形态学滤波处理,去除... 详细信息

为了从混叠信号中去除干扰并分选出各个跳频网台信号,提出一种基于联合特征聚类的多跳频网台分选算法。首先,对混叠信号进行短时傅里叶变换得到时频矩阵,并根据时频矩阵能量分布直方图进行自适应阈值去噪;其次,通过形态学滤波处理,去除扫频干扰;再次,进行连通域标记,计算各段信号的持续时长和平均能量,以此去除定频干扰和短突发干扰并组成各跳频段的联合特征向量;最后,利用MeanShift算法对各段信号的联合特征向量进行聚类分析,完成各个跳频信号的分选。仿真结果表明,相比传统跳频网台分选算法,所提算法对混叠信号具有更高的分选率、更强的抗干扰能力和更广泛的适用性。

关键词：跳频信号网台分选 MeanShift 时频分析连通域标记

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