如何加强高校学生的人文素质教育创新——以北京邮电大学“博文树人”辅导员工作室为例

人文素质既是个体按照社会要求处理与他人关系的内在品质和基本态度,也是中华优秀传统文化和人民文明程度的集中体现。人文素质教育更是有关高校人才培育的能力和质量。近几年,面对新形势、新使命、新要求,如何加强创新,全面加强高校学生人文素质教育,培养学生的家国情怀,成为高校学生人文素质教育未来能够持续发展进步的重中之重。基于此,在深度挖掘高校人文素质教育现状的基础上,系统阐明了人文素质教育创新的必要性,同时结合北京邮电大学“博文树人”辅导员工作室的具体做法,给出了加强学生人文素质教育的创新举措,以期为各高校加强人文素质教育创新提供新思路、新理念和新方法。

高校创客教育模式探究——以北京邮电大学信息与通信工程学院专业导论课为例

创客教育是一个炙手可热的议题,但是由于处于初级发展阶段,缺乏理论和实践的双重积累,高校创客教育的实施往往会遭遇诸多困境。北京邮电大学(以下简称北邮)在资源匮乏的情况下首次开展创客教育,并取得了很好的实践成果。本研究在综合分析了国内外高校创客教育研究现状的基础上,总结了北邮创客教育的理论基础。进一步从背景、理念、内容、开展形式、创客社团以及在线创客平台等方面详述北邮创客教育的实施过程。最后再次强调北邮创客教育低成本、低空间需求、长效性等创新之处。希望北邮创客教育的开展模式能够对其他高校有所启示,以充分利用创客教育的教育模式推动教育进步。

信息与通信工程学科核心课程群建设模式研究与实践

针对研究生培养中对课程重视程度低、教学形式单一、考核过于宽松等问题,以北京邮电大学信通学科整个核心课程群为主体开展高水平研究生专业课程建设。建设过程中以提高人才培养的创新度为核心,围绕解决一个复杂工程问题所需的五大关键能力,选取部分核心课程作为抓手,分别从课程体系优化、教学资源建设、教学模式和评价方式创新等方面展开探索和实践,进而形成一系列具有针对性、可执行性和指导性的教学要求与规范,以应用于各门核心课程的具体建设之中,为统一打造具有北京邮电大学特色的信通学科核心课程群提供宏观指导和理论参考。

面向网络强国的信息通信领域研究生培养模式创新与实践

信息网络作为当代科技的重要成果,是构建我国新发展格局的重要支撑力量。在网络强国建设的新时代要求下,信息通信领域高等教育特别是研究生培养模式需要积极探索,焕发出新的活力。面向网络强国战略,本文深入分析了信息通信领域的研究生培养现状,并进一步对培养目标和培养方式展开了探讨。为有效培养信息通信领域的高素质人才,需要以国家重大需求为导向,以道德素养品格塑造为基础,重点培养锻炼学生做出关键技术创新、解决复杂工程问题的能力。这一研究生培养模式创新与实践的探索,将为我国网络强国建设提供坚实的人才支撑。

通信工程特色专业培养方案的研究

北京邮电大学通信工程专业以高等学校"第二类特色专业"建设项目为契机,以符合社会发展需要为目标导向,通过开展统筹规划建设任务、认真开展行业需求调研等一系列工作,开展了培养方案中人才培养目标、课程体系以及实践教学的研究工作,并在此基础之上制订了通信工程专业2009版的培养方案。

配电网5G通信架构及其时延可靠性研究

5G在数字配电网领域的核心价值在于发挥5G的超高可靠、低时延技术优势,为配电网涉控业务提供高可靠、低时延的通信。为了系统地提供配电网5G通信时延与可靠性理论分析方案,结合数字配电网业务给出了配电网5G通信典型架构,深入分析了针对配电网5G通信的时延模型,针对国内四大运营商5G帧结构逐一进行了端到端时延分析,并通过5G链路级仿真了3GPP Rel-15和Rel-16的5G可靠性数值,提出了配电网5G通信的时延与可靠性联合分析方法。

工程科幻创作与工程想象力教育

工程想象力教育能够为大工程观的萌发奠定思考基础,可作为未来工科教育探索的一个重要方向。作为工程想象力教育的一种实现方式,工程科幻创作可以为学生提供将科学技术和社会人文作为工程系统的组成部分加以整体考虑的思考机会,能够激发学生内在的激情,促进大工程观的形成,因此有助于培养具备宏大视野与人文情怀的优秀工程师。工程教育与科幻创作在未来想象、多学科知识集成、内心图景、思考推演、情感激发等方面有着内在的一致性,因此工程科幻创作过程中的思维训练有助于提升大学生的工程核心素养。教改实验表明,工程科幻创作训练可作为一种体验式学习单元,嵌入到导论课或创新创业类课程中,迅速开展起来;借助“5I”自评价模型,可以实现学生对想象力激发、跨学科知识综合能力、内心情感激发、洞察力和创新启发等5种成长价值的关注和探索;学生的茫然、惊讶、烧脑和心流等体验表明,尽管工程科幻创作任务具有一定的挑战度,但学生仍然对之持有欢迎的态度,并从中获得了深度的个人成长;学生在科幻作品中的思想情感和创意想象也为理工科教师提供了一种了解学生内心世界的新途径。

超融合架构下电力通信网络管理故障研究分析

现网中的新旧设备共存、新老版本并存等实际情况,不同厂家网管平台的接口开放性、接口协议等差异性,给电力通信网络的有效管理带来了困难,尤其是更容易造成故障的频繁发生。基于不同网络设备的融合电力通信网络管理系统的核心技术,分析现有各类系统的部署环境,并对不同品牌厂商网管系统的网元管理模式、相关通信协议互通的可能性进行了分析,进而提出了一种新的电力通信网络管理故障控制策略,以尽可能地避免故障的发生,并随后对已发生故障作最优的处理,经实验验证,可有效避免故障的发生。

基于图神经网络的电力通信网路由优化算法

随着社会发展和用电需求的增多,在电力通信网络中高可靠地传输关键业务数据成为业内关注的重点。在自然灾害、人类社会活动等因素导致网络拓扑改变或者电力业务的通信需求发生变化时,快速建立业务的可靠路由是一个复杂且极具挑战的问题,很难通过传统的计算手段实时求得最优路径组合。通过分析电力通信网络结构和业务传输需求的特点,建立主备路由和单路由的协同优化问题,将图神经网络与深度优先搜索算法相结合,以业务传输的可靠度为优化目标,提出了适应于不同网络场景和业务需求下的高可靠路由方案。仿真结果表明相较传统路由算法,所提算法在时延、容量等工程约束下可获得更高的路由可靠度,并且可以推广到不同结构的电力通信网络中。

基于角度信息的1比特RIS波束赋形

智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术是第六代移动通信网络(6th generation mobile networks,6G)的关键支撑技术之一,可显著增强信号强度和质量,减轻通信干扰,提升通信性能;相较于传统有源天线阵列,RIS硬件成本低,被动工作方式带来低功耗的特性。波束赋形技术是RIS辅助通信系统的关键技术之一,过去的研究主要集中在连续相位波束赋形上,解决典型的通信波束赋形目标,包括能量效率最大化、信噪比最大化以及传输速率最大化等。这些研究取得了显著的成果,为通信系统的性能提升做出了贡献。然而,在实际应用中,由于成本和硬件方面的限制,离散波束赋形设计更受青睐。现有的离散波束赋形方案难以保证最优性,且依赖于高开销的RIS级联信道估计。在这一背景下,本文提出了两种1比特RIS波束赋形方法,包括基于分割的最优波束赋形方法和基于贪婪策略的低复杂度波束赋形方法。这两种方法分别通过巧妙的分割和迭代优化,实现了只需角度信息即可生成指定方向高增益波束的目标。具体而言,基于分割的波束赋形方法通过复平面分割的方式,巧妙地设计各RIS单元的相位,可获得最优解;基于贪婪策略的波束赋形方法,通过对各RIS单元相位迭代优化的方式,寻找1比特相位配置,能够取得接近最优的性能且具有更低的复杂度。此外,随着RIS相位误差的增加,分割法相对于贪婪法略显优势。

面向太赫兹通信的改进OTFS波形调制与设计

太赫兹(Terahertz,THz)通信在6G网络中展现了潜在的重要性,具有高传输速率、强抗干扰能力和易于信号检测等优点。回顾了已有的THz信道建模工作,分析了关键参数如分子吸收效应和传播距离的早期模型,以及基于纳米网络小粒子散射效应的时域和频域信道模型。强调了THz通信技术面临的挑战,如功率放大器效率和多普勒扩展效应,这些限制了THz的传输距离和性能。鉴于这些挑战,提出了对波形设计的新要求,对增强正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)波形进行了设计和研究,以减少高速移动带来的多普勒效应,搭建物理层仿真链路模型测量改进OTFS的性能。通过仿真和性能比较,展示了所提增强OTFS波形相对于传统波形的优越性。

基于时间敏感网络的列车通信时间同步研究

[目的]列车通信网络中NTP(网络时间协议)的毫秒级精度,已日渐无法满足大流量和确定性传输的要求,同时现有研究局限于将PTP(精确时钟同步协议)应用于列车通信场景,而缺乏列车通信网络中的时间敏感网络时间同步研究,因此有必要进行相关分析。[方法]首先,结合列车通信网络中时间同步的研究现状,根据时间敏感网络同步协议分析了列车通信网络中的偏差和时延;其次,提出了时钟服务源故障和跳变情况下的冗余机制;最后,通过模拟时间同步过程,验证了冗余机制的效果。[结果及结论]时间敏感网络能较好地适用于列车通信网络中时钟服务源的时间同步,且其冗余机制能较好地避免时钟服务源的故障和跳变带来的同步误差。

基于时间敏感网络的列车通信网络研究及应用

[目的]TCN(列车通信网络)拓扑结构复杂而且对传输实时性要求较高,目前列车数据传输主要采用TRDP(列车实时数据协议)进行承载,但会存在网络时延不确定的问题,故研究采用TSN(时间敏感网络)保证数据传输的有界时延,来解决TCN面临的以上问题。[方法]提出了TTAM(一种TRDP与TSN自适应的方法),以实现TRDP与TSN的协议转换,保证列车数据在网络中传输的时间确定性。[结果及结论]通过搭建TSN测试台,对TSN网络功能及性能(IEEE 802.1 AS与IEEE 802.1 Qbv协议)进行测试,验证了TTAM在TSN技术应用中的有效性。

多波束卫星通信系统中的非线性预编码算法研究

非地面网络(3GPP NTN)是5G演进以及6G网络中的重要组成部分,为了增强卫星容量和频谱效率,基于相控阵的密集多波束、同频部署已逐渐成为研究热点。由于波束成形中旁瓣功率泄露随着波束数增加会造成严重波束间叠加干扰,亟需低复杂度多用户干扰消除方案。从预编码技术角度出发,探讨了非线性预编码在卫星通信系统中的应用和优化方法,并通过实际硬件平台测试,验证了在5G NR基带链路中实现该方案的有效性和先进性。

频率多普勒分复用通信感知一体化波形

6G移动通信系统拟实现全频谱接入共享雷达系统所用频段,为节省频谱资源并避免系统间干扰,通信和感知的深度融合备受关注,通感一体化波形则是其核心技术之一。OFDM和OTFS已成为两种候选波形。然而,OFDM抗时间选择性衰落能力不足无法应用于未来高速移动场景,OTFS解决了此问题但牺牲了复杂度。提出一种FDDM通感一体化波形,发送端使用频率多普勒域符号进行调制,在通信接收端采用多普勒最大比合并的方式进行解调,在感知接收端采用周期谱以及信道估计等方法对距离和速度进行独立估计。得益于多普勒分集增益,FDDM在高速移动场景下获得了与OTFS相近的通信性能,且复杂度相较于OTFS更低。在感知方面,FDDM性能与OTFS相似并略优于OFDM。

机载数据链通信系统波束成形零陷展宽研究

机载数据链通信系统广泛应用于航空、无人机、通信、军事等多方面。然而其所处的高动态环境普遍受到强干扰影响,抗干扰能力亟待加强。本文研究基于空域抗干扰中的传统稳健自适应波束成形技术,针对机载平台干扰发生快速变化场景,干扰易被移除零陷范围而导致抗干扰算法失效问题,设计改进了一种适用于机载数据链的高动态环境抗干扰波束成形零陷展宽算法——施加旁瓣区域抑制约束的投影子空间分解(Sidelobe region Suppression Constrained EIGen-subspace decomposition,SSC-EIG)。该算法基于特征子空间投影法,事先得到干扰来波的大致范围的先验信息,施加旁瓣区域抑制约束并估计旁瓣干扰功率。仿真结果表明,在干扰方向高速移动时,阵列天线输出信干噪比明显提升。波束图零陷得到展宽,抗干扰稳健性进一步增强,并减轻了在高动态环境下无人机导航、导弹制导和地空通信等机载数据链路正确接收信令信号的困难。

电力通信数据网网管系统设计及数据采集功能实现

在智能电网的快速发展中,电力通信数据网扮演着至关重要的角色。它不仅支撑着电网的高效稳定运行,更是智能化管理的关键。面对日益增长的数据量和复杂的网络环境,现有网管系统在数据处理能力、网络安全性以及系统扩展性方面显现出一定的局限性。文章深入探讨了电力通信数据网网管系统的优化设计,旨在通过技术创新和系统升级,显著提升电网的监控、管理以及数据交换效率。通过增强系统的数据处理能力,加强网络安全防护,提高系统的可扩展性,确保电力通信的高可靠性和安全性,全面应对智能电网发展所带来的新挑战和需求。

高速空间激光通信系统在空天信息网中的应用

针对高速空间激光通信系统应用时面临的主要问题:节点高速运动的跟踪瞄准和与组网载荷协同工作,提出将高速空间激光通信系统作为节点主要通信载荷的双通信载荷结构,并设计了高速空间激光通信系统与组网载荷协同工作机制和协议模型,依据协议模型进行了原理样机开发与试验。试验结果表明,提出的协同工作机制与协议模型能很好地适用于高速空间激光系统,支持超高速率数据传输,最高MAC层协议数据速率可达1.772Gb/s,平均处理时延20μs。

6G:新一代移动通信技术发展态势及展望

第六代移动通信(6G)将开启“智赋万物、智慧内生”的信息技术新时代,相应技术研究成为移动通信行业的新热潮;在我国已开展第五代移动通信(5G)大规模商用的背景下,明晰6G发展需求、把握6G发展态势、提出6G发展布局,对于加快推动数字经济发展、抢占未来国际竞争优势具有重要意义。本文从应用深度不够、需求覆盖不足、投入收益不高等角度凝练了5G发展遗留而有待6G攻克的问题,指出一些关键应用场景、未来军事应用等亟需6G赋能;全面梳理了发达国家和发展中大国的6G战略部署情况,阐明了6G商用继续赋能传统产业优化升级、6G关键核心技术将实现重大突破、6G网络安全将事关国家安全体系现代化等重大趋势。我国6G发展在研发投入、技术标准、开放生态、网络安全和隐私保护等方面面临突出挑战,需要运用新型举国体制以突破技术创新壁垒、以6G标准为目标方向来增强通信标准话语权、深化6G国际合作以构建开放共赢的全球产业生态、攻关6G核心技术以建立安全可控技术体系。相关态势研判与发展建议可为我国6G技术发展与创新应用提供理论启示和现实参考。

面向复杂电磁环境的互补码跳变通信技术

传统直接序列扩频技术的抗干扰能力已不足以应对复杂电磁环境下多种电磁干扰的影响,跳码多址接入(Code-Hopping Multiple Access,CHMA)技术在自组网中表现出良好的抗截获、抗干扰性能,但使用伪随机生成的跳码图案存在严重的码碰撞问题,且因不理想相关性易受多址干扰、多径干扰及有意干扰的影响。此外,面对多种干扰类型不同信道编码和映射方式展示出不同的性能,亟需联合考虑传统跳码技术与信道编码和映射方式的跳变。互补码获取多维度分集增益具有理想相关特性,因此文中采用互补码作为扩频码提出了一种面向复杂电磁环境包含信道编码和映射方式跳变的广义跳码技术。文中首先详细介绍了同步和异步互补码编码的CHMA(Complementary Coded Code-Hopping Multiple Access,CC-CHMA)技术原理与流程;然后,针对同步和异步通信的不同特性分别提出了分组跳码图案和自适应跳码图案,前者通过跳码图案的分组设计以均分可用互补码从而缓解同步CC-CHMA中的码碰撞,后者由基于碰撞检测和强化学习的跳码图案生成算法生成并能够有效减少异步多径信道中的码碰撞。仿真结果表明,相比典型的伪随机跳码图案,所提出的跳码图案能够显著缓解CHMA的码碰撞问题,为通信承载能力和抗干扰能力提供可观的性能增益。