额外信息可靠传输新技术——便车码的构造与应用

在实际通信中,除了需要编码传输应用所需负载数据外,往往还需要传输由于通信协议、网络控制等产生的少量标签或控制信令等额外信息。传统的方法是将以上两类数据分别进行编码传输,其中数据信道常用的编码方案为低密度校验(Low-density Parity-check,LDPC)码。介绍了面向LDPC码的额外信息便车传输技术,其可以基于现有的LDPC码传输链路,将额外信息嵌入负载数据码字中进行传输,从而避免了额外的传输资源消耗。需要特别指出的是,采用便车码传输的额外信息相对于负载链路具有更高的可靠性,且其对原始负载链路的性能几无影响。在理论分析方面,从信息论角度提出了伴随式信道及其容量的概念,从而阐明了基于便车码传输额外信息的可行性;在实际构造方面,给出了随机构造和结构化构造等两类便车码,并对负载链路在有额外信息传输情况下的误码字率和误比特率进行了性能分析与展示。基于便车码的良好特性,分别将其应用于耦合码构造、反馈信息传输以及车联网中关键通信场景设计等方面;最后指出关于便车码的研究方兴未艾,并阐述了未来便车码在其编码构造、译码设计及应用拓展等方面可能的研究方向。

超密集多层异构网基于图论的动态干扰管理方案

随着超密集网络的发展,干扰问题成为限制系统性能的主要挑战。基于图论的图着色频率分配方案已经较好地改善了小基站簇内频率正交分配导致的频率浪费的问题,但该方案并没有考虑超密集多层异构网络中小基站的多样性及负载情况。考虑到小基站之间的干扰关系、多样性及负载情况,提出了一种适用于超密集多层网络的基于图论的动态频率复用方案,该方案可以更加公平地分配小基站频带,降低系统干扰,并提高低速率用户的吞吐性能。

5G-Advanced大上行宽带通信

随着智慧城市、车联网、工业互联网等应用的深入,移动通信网络业务发展呈现出明显的上行趋势。大上行宽带通信成为5G-Advanced重要的演进方向。通过时域、频域、空域和功率域4个维度,大幅提升5G-Advanced网络的上行能力,满足产业互联网的业务需求;时域上通过创新的干扰消除方法,使能TDD网络更多的上行传输机会;频域上通过创新的全频谱的灵活接入机制,引入更多上行的频率资源;在空域,通过上行MIMO多流增强,提升上行多用户并发的流数;在功率域,提出多个终端聚合传输机制,有效功率倍增的同时,充分利用信道状态的分集效果,保障用户稳定的上行高体验。

5G-Advanced通信感知融合

在移动通信网络演进的过程中,衍生出的感知能力将在诸多行业产生明确的社会价值和经济利益。面向交通行业,其感知能力能够对行驶车辆进行实时监管,提高道路通行效率,未来也能为自动驾驶提供更可靠的保障;面向低空安防,其能够对特性区域的空域进行监控,快速发现侵入特定区域的无人机。5G-Advanced创新提出的通信感知融合技术,通过在高隔离天线、超分辨感知算法和群域感知技术方向上进行创新,能够在蜂窝网络上构建有竞争力的感知能力,大幅提升感知精度和覆盖范围,为移动通信网络开辟新的行业市场空间。

通信时延与丢包下智能网联汽车控制性能分析

网联协同控制是智能网联汽车的重要应用场景,而车联网的通信时延与丢包可能导致控制性能下降,甚至影响行车安全。为了分析时延与丢包对网联车辆控制的稳态与瞬态性能的影响,设计了网联控制器,并开展了仿真与实车试验。基于车辆动力学特性,将通信时延与丢包下的网联车辆控制分解为纵向控制与横向控制,进行了统一建模,并设计了控制器进行试验分析;搭建了网联自动驾驶的CarSim-Simulink联合仿真平台,及集成可模拟时延与丢包的LTE-V原理样机的智能网联汽车试验平台;开展了不同时延与丢包率下网联跟车控制与网联路径跟踪控制的仿真试验与实车试验。试验结果显示:时延与丢包对控制误差的影响形态有相似性;时延或丢包率取系统及工况参数有关的小值时,如试验中时延小于200ms或丢包率小于20%,工况随机因素对控制误差的影响可能超过时延与丢包的影响;在更大的时延或丢包率下,时延与丢包的出现方式(如出现时机等)对控制误差影响更大。研究结果表明:能实现针对网联车辆控制系统通信特性的控制器优化设计,使得当时延与丢包在工况相关阈值内时,系统控制误差有界。所揭露的规律一方面可用于对造成危险控制误差的时延与丢包工况进行预警,另一方面也可用于基于给定的稳态或瞬态控制误差边界,判定对应工况允许的时延与丢包率边界。