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光学学报 2025年

作者：郭文杰郑东昊兰斌王柯翔李傲王政杰魏帅孙亚宁徐可嘉代天君张开河梁慧剑徐常志李岩刘超伍剑北京邮电大学光子学与光通信国家重点实验室北京跟踪与通信技术研究所中国科学院光电技术研究所自适应光学全国重点实验室西安空间无线电技术研究所

星地下行激光链路作为“空天地一体化信息网络”的关键组成部分，对大容量和低中断概率的光通信需求极为迫切。然而，激光传输易受大气湍流影响，导致星地激光链路的通信质量显著下降。目前，自适应光学（Adaptive Optics,AO）技术作为... 详细信息

星地下行激光链路作为“空天地一体化信息网络”的关键组成部分，对大容量和低中断概率的光通信需求极为迫切。然而，激光传输易受大气湍流影响，导致星地激光链路的通信质量显著下降。目前，自适应光学（Adaptive Optics,AO）技术作为主流的湍流补偿手段，虽能有效提高单模光纤耦合功率，但在强湍流条件下，其补偿效果有待进一步改善。为了进一步提升复杂大气环境下的通信性能，本文采用一种AO联合模式分集（Mode Diversity Reception, MDR）的大气湍流补偿方法，并基于该方法在丽江站开展了高轨卫星对地激光通信实验，实现了1Gbps二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying, BPSK）信号的稳定传输。实验结果表明，与单一AO补偿相比，采用基于选择合并（Selection Combining, SC）的MDR方法，将互补累积概率为0.9时的功率提高了3.94 dB。基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的实时数字信号处理结果显示，在AO闭环条件下，基于SC的MDR方法将误码率（Bit Error Rate, BER）小于1×10-3的概率从72.0%提升至91.1%。实验结果充分验证了AO联合MDR方法相较于单一AO或MDR补偿具有的优势，显著提升了星地激光通信系统在复杂大气环境中的性能。本研究为高轨卫星对地激光通信实验提供了重要的技术支持和实用价值。

关键词：星地激光通信大气湍流自适应光学模式分集相干通信

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OFDM中一种有效的基于分段非线性压扩的PAPR抑制算法

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通信学报 2021年第12期42卷 44-53页

作者：邢智童李云彭德义张本思刘凯明刘元安重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 北京邮电大学智慧无线移动信息技术研究中心北京100876

针对正交频分复用(OFDM)系统中峰均比(PAPR)较大的问题,提出了一种基于通用瑞利和三角分布相结合的分段非线性压扩算法。对于幅度较小的信号,该算法不对其进行处理。对于幅度较大的信号,该算法将其幅度对应的概率密度函数从瑞利分布改... 详细信息

针对正交频分复用(OFDM)系统中峰均比(PAPR)较大的问题,提出了一种基于通用瑞利和三角分布相结合的分段非线性压扩算法。对于幅度较小的信号,该算法不对其进行处理。对于幅度较大的信号,该算法将其幅度对应的概率密度函数从瑞利分布改为三角函数分布。该算法可以在有效降低OFDM信号的PAPR的前提下,确保OFDM信号样点的误比特率性能和功率谱密度性能。仿真结果表明,在相同的峰均比限制条件下,与参考文献的算法相比,所提算法误比特率更低,带外泄露功率更低。

关键词：正交频分复用峰均比压扩信号失真

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基于模糊逻辑的eMBB/URLLC复用机制选择算法

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北京邮电大学学报 2021年第3期44卷 15-20,34页

作者：高月红杨昊天陈露杨鸿文尹宁北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 北京机电工程研究所测控技术研究室北京100074

增强移动宽带(eMBB)与超可靠低时延通信(URLLC)业务的共存部署是第5代移动通信系统演进中的一项重要内容.现有的下行复用机制包括资源预留和穿刺抢占2种方法,两者的特点和性能不同.为了综合2种机制的优点,实现系统整体性能的提升,提出... 详细信息

增强移动宽带(eMBB)与超可靠低时延通信(URLLC)业务的共存部署是第5代移动通信系统演进中的一项重要内容.现有的下行复用机制包括资源预留和穿刺抢占2种方法,两者的特点和性能不同.为了综合2种机制的优点,实现系统整体性能的提升,提出了一种基于模糊逻辑的复用机制选择算法,能够依据URLLC业务的特征,在资源预留和穿刺抢占2种机制中进行择优选择.仿真结果表明,引入择优选择算法后,URLLC业务的队列时延降低了近50%,与此同时,与URLLC业务复用导致的eMBB业务吞吐量的降低不超过4%.

关键词：模糊逻辑增强移动宽带超可靠低时延通信资源预留穿刺抢占

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基于随机矩阵近似的大规模MIMO方位估计算法

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北京邮电大学学报 2025年第2期48卷 126-132页

作者：姚艳军魏子平李斌赵成林中国电子科技集团公司第38研究所北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室中国电信股份有限公司卫星应用技术研究院

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中的未知目标方位估计问题，提出了一种新的信号处理算法。该算法利用接收信号矩阵的低秩特性和层次化搜索原理，结合随机矩阵近似技术，在显著降低计算复杂度的同时，能够保持高方位估计精度。具体来... 详细信息

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中的未知目标方位估计问题，提出了一种新的信号处理算法。该算法利用接收信号矩阵的低秩特性和层次化搜索原理，结合随机矩阵近似技术，在显著降低计算复杂度的同时，能够保持高方位估计精度。具体来说，算法首先通过低秩矩阵近似方法处理接收到的信号，减小了方位估计过程中对数据矩阵的维度需求。然后，利用层次化搜索策略在有限的搜索空间内进行优化，避免了传统方法中全面搜索所需的高计算代价。通过随机矩阵近似技术，进一步压缩了数据的规模，有效减少了计算量。仿真实验表明，所提出的算法能够在确保与经典子空间分解方法相同的方位估计精度的同时，将计算复杂度降低了2个数量级。这使得该算法适用于大规模MIMO系统中需要处理大量信号数据并实时估计目标方位的场景。实验结果验证了该算法在实际应用中的高效性和可行性，为大规模MIMO系统的信号处理提供了一种新的解决方案。

关键词：大规模MIMO 随机矩阵近似方位估计低复杂度

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6G星地融合移动通信关键技术

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中国科学：信息科学 2024年第5期54卷 1177-1214页

作者：陈山枝孙韶辉康绍莉徐晖苏厉张晓燕胡博张伟虞志刚中国信息通信科技集团有限公司北京100083 无线移动通信全国重点实验室北京100083 中信科移动通信技术股份有限公司北京100083 清华大学天基网络与通信全国重点实验室北京100084 国家无线电监测中心北京100037 北京邮电大学计算机学院北京100876 中国空间技术研究院北京100094 中国电子科技集团有限公司电子科学研究院北京100041

星地融合移动通信朝着“5G体制兼容、6G系统融合”的技术路径发展,6G星地融合可以充分发挥卫星通信和地面移动通信各自的优势,极大地提高网络的覆盖能力和系统性价比,实现全球立体覆盖的目标.本文概述了星地融合移动通信发展背景与趋势... 详细信息

星地融合移动通信朝着“5G体制兼容、6G系统融合”的技术路径发展,6G星地融合可以充分发挥卫星通信和地面移动通信各自的优势,极大地提高网络的覆盖能力和系统性价比,实现全球立体覆盖的目标.本文概述了星地融合移动通信发展背景与趋势,分析了6G星地融合移动通信需求与技术挑战,针对无线传输效率低、网络架构设计复杂、移动性管理难、网络质量保障难等系列问题,从无线传输、网络架构、资源管控和移动性管理、天基计算、频谱共享等多个方面开展6G星地融合移动通信关键技术研究.针对各关键技术,首先分析发展现状,然后提出创新技术,并开展相应的性能评估验证其有效性.

关键词： 6G 星地融合移动通信多波束协同弹性可重构网络架构频谱共享移动性管理天基计算

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6G移动通信网络数据服务与数据面

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物联网学报 2023年第1期7卷 60-72页

作者：严学强程冠杰邓水光吴建军陆璐赵明宇习燕刘超李唯源丰雷张童华为技术有限公司无线技术实验室上海201206 浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310027 中国移动通信研究院基础网络技术研究所北京100053 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876

以5G为代表的现有通信网络作为通信会话类数据传输的“管道”,是终端设备和网络之间建立信息交互的通路。不同于通信会话类数据的点到点传输,6G网络中智能、感知,以及网络运营自身产生和消费的数据需要以一种分布式的方法进行数据采集... 详细信息

以5G为代表的现有通信网络作为通信会话类数据传输的“管道”,是终端设备和网络之间建立信息交互的通路。不同于通信会话类数据的点到点传输,6G网络中智能、感知,以及网络运营自身产生和消费的数据需要以一种分布式的方法进行数据采集、预处理、存储和分析。为此,提出了一种独立于传统用户面的数据面架构,系统性地解决6G移动通信网络对非用户面数据的管控和价值变现的挑战。给出了6G网络数据和数据服务的分类和特征。并在对比分析5G用户面以及现有数据驱动的技术架构基础上,提出了一种以数据编排器和数据代理为核心的独立的6G数据面框架,详细阐述了数据面功能架构。此外,设计了3种支持随路计算和支持任意拓扑数据管道的数据转发控制机制,实现了动态可编程数据管道的构建与维护,以及路由算法和数据转发的彻底分离。

关键词： 6G 数据服务数据面数据编排数据转发控制协议

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LTE系统中SPM校准算法

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计算机应用与软件 2022年第11期39卷 93-98页

作者：李光远柴远波孟溪郭志瑜秦勉黄河科技学院河南郑州450063 北京邮电大学北京100876 电信科学技术研究院无线移动通信国家重点实验室北京100191 郑州大学河南郑州450001 河南大学河南开封475001

在长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统无线网络规划中,需要对无线信道中的传播模型进行预测。提出基于中值线的分段标准传播模型(Standard Propagation Model,SPM),并提出了基于奇异值(Singular Value Decomposition,SVD)分解的SPM校准算法,同时给出了基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的校准方法。仿真结果与分析表明,该分段SPM模型与传统SPM模型相比,更适合无线信道的预测,采用奇异值分解的校准算法,校准误差小。

关键词：长期演进标准传播模型最小二乘算法奇异值分解遗传算法

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一种面向多业务服务质量优化的飞行自组织网络路由协议

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中国传媒大学学报（自然科学版） 2022年第2期29卷 19-26页

作者：刘朝霞杨少石张涛董文宇祝学军北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 中国运载火箭技术研究院北京100076

基于节点间链路传播时延和链路维持时间建模,提出了一种可实现多业务服务质量优化的飞行自组织网络路由协议,针对链路传播时延和链路维持时间进行了定量分析,从计算视角为路由决策算法提供了支撑。首先利用大地中心坐标系建立节点移动模... 详细信息

基于节点间链路传播时延和链路维持时间建模,提出了一种可实现多业务服务质量优化的飞行自组织网络路由协议,针对链路传播时延和链路维持时间进行了定量分析,从计算视角为路由决策算法提供了支撑。首先利用大地中心坐标系建立节点移动模型,并结合移动模型计算链路传播时延和链路维持时间。其中,链路传播时延为节点间通信距离的函数;链路维持时间计算模型相关参数包括节点间的相对距离矢量、相对速度和加速度矢量。然后,针对三种业务类型构建了相应的差异化路由度量,并以此计算最优路由。仿真结果表明,所提路由协议在保证各业务服务质量的基础上,降低了网络时延和丢包率。

关键词：飞行自组织网络路由协议多业务 QoS 丢包率端到端时延

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基于改进双层LT码的天基物联网数据收集方法

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北京邮电大学学报 2020年第6期43卷 118-125页

作者：何建华赵辉徐晓斌闫蕾王尚广中国科学院空间应用工程与技术中心电子信息技术研究室北京100094 北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心北京100124 中国科学院太空应用重点实验室北京100094 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876

将卫星网络、无人机集群引入物联网应用,为第6代移动通信系统提供了参考的应用场景.对天基物联网中各层的数据收集方法进行了分析,提出了天基物联网中的数据收集策略.融合当前网络编码和多层分布式LT码的优势,提出了一种基于改进双层LT... 详细信息

将卫星网络、无人机集群引入物联网应用,为第6代移动通信系统提供了参考的应用场景.对天基物联网中各层的数据收集方法进行了分析,提出了天基物联网中的数据收集策略.融合当前网络编码和多层分布式LT码的优势,提出了一种基于改进双层LT码的数据收集策略.该策略采取自适应分组编码机制,避免了因多路径交叉导致的数据丢失.仿真实验结果表明,该策略能够在网络连接不稳定的情况下,有效提升数据传输的成功率和吞吐量.

关键词：第6代移动通信系统天基物联网数据收集网络编码

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蜂窝车联网(C-V2X)综述

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中国科学基金 2020年第2期34卷 179-185页

作者：陈山枝时岩胡金玲电信科学技术研究院有限公司无线移动通信国家重点实验室北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室

车联网作为产业变革创新的重要催化剂,正推动着汽车产业形态、交通出行模式、能源消费结构和社会运行方式的深刻变化。智能交通和自动驾驶对车联网的通信速率、时延和可靠性等系统性能提出更加严苛的要求。蜂窝车联网(C-V2X,Cellular Ve... 详细信息

车联网作为产业变革创新的重要催化剂,正推动着汽车产业形态、交通出行模式、能源消费结构和社会运行方式的深刻变化。智能交通和自动驾驶对车联网的通信速率、时延和可靠性等系统性能提出更加严苛的要求。蜂窝车联网(C-V2X,Cellular Vehicle-to Everything)提供低时延、高可靠的V2X通信能力,已成为国际主流的车联网通信标准。随着移动通信从4G向5G演进,C-V2X标准正在从LTE(Long Term Evolution)-V2X到NR(New Radio)-V2X演进,并在全球竞争中已形成超越态势。基于作者所承担的国家自然科学基金重点项目相关研究工作及成果,本文介绍了C-V2X的研究进展,分析其相对于IEEE 802.11p的技术优势,并从基础理论、关键技术和应用前景等方面展望了C-V2X的发展方向。

关键词： C-V2X 5G LTE-V2X NR-V2X 智能交通自动驾驶

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