面向新一代移动通信的智能超表面技术综述

智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)技术是6G的潜在关键技术之一,具有低成本、低功耗和易部署等特点。通过智能地调控空间中的电磁波,RIS可以辅助构建智能可控的无线电磁环境,从而为移动通信的发展提供一种新范式。首先,对RIS的基础原理、主要技术优势和应用场景进行了分析。其次,对RIS应用于通信传输中的信道估计、波束成形等关键技术进行了探讨,并给出了相关研究建议。最后,从硬件实现、算法设计和网络部署3个方面分析了目前RIS技术在实际应用中面临的主要挑战。

融合卫星通信的5G网络技术研究

首先介绍了5G网络的发展现状,概述了5G网络融合卫星通信的必要性;然后从网络架构方面总结了5G国际标准化组织3GPP针对卫星通信与5G网络融合所做的研究,详细阐述了支持目前卫星通信和5G网络融合所需增强的网络技术,主要包括移动性管理技术增强、QoS控制和策略控制增强以及NAS协议适配。根据目前卫星通信与5G网络融合的研究现状,进一步提出未来天地一体化网络是卫星通信与5G网络深度融合的发展趋势,并探讨了未来天地一体化组网后的网络架构特征,最后分析了天地一体化网络在网络技术方面面临的挑战。

5G网络技术研究现状和发展趋势

首先分析了5G网络中的新需求对移动通信网络的挑战,从而说明进行5G网络技术研究的必要性。随后,介绍了目前国内外研究组织在5G网络相关技术的研究进展,包括NGMN、5GPPP、IMT-2020等,同时也介绍了国内外标准化组织对5G网络技术的标准化研究进展。基于对5G网络中的新需求、新挑战的分析,结合国内外关于5G网络技术研究现状的总结,预测了未来5G网络技术的发展趋势并给出了相关的技术发展方向。最后对5G网络的发展进行了总结和展望。

基于极能差与共空间模式算法的脑电信号特征增强研究

为有效滤除颅骨、脑脊液、头皮等多层组织对脑电图(EEG)信号传导、衰减和混叠的影响,进一步增强信号特征以有利于认知脑电的特征提取、模式识别,以左右手想象动作电位实验为例分析比较了基于极能差(EED)和共空间模式(CSP)算法的空间滤波与特征增强效果。研究结果表明,两种算法皆在高维空间中通过方差判断能量总体分布进行空间滤波训练,可有效提高信噪比、明显增强信号特征和提升识别准确率,其中CSP算法运用矩阵同时对角化原理寻找投影方向,使方差的类间差别最大化,特征增强效果更优。以上结果可供有关脑认知科学研究与脑-机接口(BCI)系统设计及应用参考。

5G NTN关键技术研究与演进展望

5G非地面网络(non-terrestrial network,NTN)技术是5G通信系统面向卫星通信和低空通信等新应用场景的重要技术,标志着5G技术应用从陆地通信走向了空间通信。首先分析了5G NTN和地面5G的差异点,包括网络架构、时频同步、HARQ和移动性管理等。进而介绍了3GPP Release 17的5G NTN标准进展及关键技术点与3GPP Release 18的5G NTN增强技术。最后展望了未来空、天、地一体化的技术演进。通过对5G NTN技术研究和标准分析,明确了5G和卫星通信融合的技术路线,并为后续6G空、天、地融合系统研究和设计提供基础。

面向5G-Advanced无线系统的高精度定位技术

随着定位技术的快速发展,面向5G-Advanced的高精度定位技术正受到越来越多的关注。首先,介绍了第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)Rel-16和Rel-17的5G定位标准现状和Rel-18的5G-Advanced定位技术增强方向。其次,重点研究了5G正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)信号模型和载波相位定位技术需要解决的3个关键算法:基于锁相环的载波相位测量算法、基于参考终端的双差分算法和基于拓展卡尔曼滤波的用户设备(user equipment,UE)位置解算算法。最后,分析了低功耗高精度定位技术方案和基于定位参考设备的定位精度增强技术方案。

5G新空口大规模波束赋形技术研究

大规模波束赋形技术是5GNR满足增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延(URLLC)以及大规模机器类通信(mMTC)三大场景技术需求的核心技术。本文将结合标准最新进展,介绍大规模波束赋形技术的传输方案、CSI反馈机制、参考信号设计和波束管理等关键技术;并对大规模波束赋形的实现机制进行分析,最后给出大规模波束赋形技术在各场景中的应用和实现方式。

5G定位关键技术与标准进展

5G网络在多种场景下提供位置服务,并对定位性能提出严格的要求。首先,结合3GPP5G高精度定位的标准制定过程,介绍了3GPP定位性能需求和5G定位各个标准版本的定位功能规划;其次,重点介绍了5G网络辅助北斗全球卫星导航定位关键技术和标准进展;然后,分析了基于5G侧行链路信号定位的网络架构、关键技术和标准进展;最后,对6G定位标准演进发展方向进行了展望。

面向6G的天地一体化信息网络架构研究

通过分析6G网络愿景和天地一体化信息网络架构所面临的挑战,提出面向6G的天地一体化信息网络架构的需求,并在此基础上提出弹性可重构的天地一体化信息网络架构,实现简洁、敏捷、韧性和集约的天地一体化信息网络,可以按照业务和场景需求按需部署网络功能,保证网络按需确定性服务能力。基于所提的网络架构提出天地一体化信息网络智能网络管理和控制架构、天地一体化信息网络虚拟化技术和异构跨域网络资源管理架构,实现网络动态可重构特性,形成高效能、无阻塞的多维多域互联能力,实现按需组网、高效的多域多维度的网络管控。

融合、演进与创新的5G技术路线

人类社会进入高效率的信息化时代,快速发展的无线移动通信技术以其接入的便捷性越来越受到人们的青睐,业务应用驱动未来移动通信系统各方面的需求呈现爆发式增长,这给未来无线移动通信系统在技术、频率以及运营上带来了巨大的挑战。未来无线移动通信如何发展成为业界研究的重要课题。本文首先介绍了当前移动通信的背景和初步的5G概念;然后总结了当前5G需求愿景讨论情况并分析其挑战;最后提出了融合、演进和创新的5G技术标准发展路线,并对各技术路线进行了简要分析。

基于物联网技术的智能路灯系统

城市道路照明系统是重要的基础设施之一,随着城镇化建设的不断推进,传统的管理方式已经不能满足日益增长的公共照明管理需求。文章介绍的智能路灯系统采用物联网、无线通信、电力线载波通信等技术,实现对路灯的远程集中管理,实现了高效率、低成本的照明和用电管理,通过与物联网、智慧城市等有效结合,将成为重要的物联网信息来源。

5G-Advanced网络的位置服务与关键技术

3GPP制定的5G标准Release 15(Rel-15)版本仅支持紧急业务的位置服务需求,在Rel-16完成了5G位置服务网络架构、网元功能、端到端流程设计、定位参考信号、测量量、测量流程等的标准化后,成为了支持商业场景位置服务的完整版本。Rel-17则进一步缩短了定位服务时延、提升了定位精度到米级。3GPP在2022年开始Rel-18位置服务和定位研究项目,主要包含进一步提升定位性能指标(如更低时延、更高精度和更低能耗),以及进一步扩展定位功能(如支持Sidelink定位、用户面定位和卫星接入场景的终端位置验证等)。在介绍Rel-15/Rel-16/Rel-17位置服务研究进展的基础上,提出、分析了实现Rel-18定位的部分潜在关键技术,指出了6G网络的定位需求是更高的精度、支持更高速度场景的定位、支持更多的垂直行业和场景,人工智能、太赫兹通信将成为实现6G更高精度定位的潜在关键技术。

基于人工智能的大规模天线信道状态信息反馈研究

信道状态信息(channel state information,CSI)的精确获取是大规模天线发挥效能的关键。在现有的通信系统中,上下行链路互易性不理想时,基于码本进行下行链路的CSI反馈。随着天线规模的增大,码本CSI反馈所需要的开销也越来越大。给出了基于人工智能(artificial intelligence,AI)的CSI反馈压缩方法,分析了基于AI的CSI反馈的标准化影响、通信流程与面临的挑战,提供了评估结果。评估结果表明,相对于基于频域基向量压缩的码本CSI反馈,基于AI的CSI反馈在相同的反馈精度下可以显著地降低反馈开销。

最小割多路径路由算法

在最小割理论基础上提出了最小割多路径(min-cut multi-path,简称MCMP)路由算法,为流量请求选取少量关键路径,并在这些路径间均衡流量,在获得方法易实现性的同时能够有效地控制网络瓶颈链路拥塞.通过实际流量数据在北美和欧洲骨干网络中的实验,对比常用的OSPF(open shortest path first)路由算法和模型中的多路径路由算法,MCMP路由算法可降低拥塞链路负载分别达到41%和20%以上.

多进多出中继系统中基于失真信道估计的线性预编码

在放大转发多进多出(MIMO)中继系统基础上,提出了一种基于失真信道估计的中继线性预编码设计方案.该方案将信道估计误差建模为高斯随机变量,并根据最小均方误差(MMSE)准则,通过理论推导给出了闭式解.数值仿真结果表明,与不考虑信道估计误差时的方案相比,该方案有效降低了系统的均方误差和误码率.

用于LTE接收机的MMSE-FDE均衡算法

根据LTE上行SIMO接收机特点,对MMSE-RISIC均衡器进行简化修改,得到MMSE-FDE均衡器。该均衡器所有步骤全在频域进行,大大降低了均衡算法的复杂度。将该均衡器进行计算机仿真,其结果表明,该均衡器在3GPP LTE协议最常用的EPA和EVA信道中应用,能比较有效地消除MMSE均衡残留的码间干扰,使系统性能明显提高。

MIMO-OFDM系统中的多载波联合预编码方法

提出了一种MIMO-OFDM系统中的多载波联合预编码方法。该方法先根据带宽对所有子载波进行分组,然后求出每一组子载波的平均信道信息。最后利用平均信道计算出预编码法的反馈信息。仿真表明,和传统的预编码方法相比,文中提出的方法可以在不损失系统性能的前提下,大大减少预编码计算的复杂度。

5G NR Rel-16 V2X车联网标准

5GNRRel-16 V2X是Rel-14/Rel-15LTE V2X的持续演进,用来在sidelink上提供更可靠、时延更短以及数据速率更高的车联网通信服务。介绍了3GPP制定的5G NR Rel-16 V2X车联网标准,包括NR V2X同步机制、物理层结构、物理层过程、资源分配以及RAT间交叉控制等内容,通过对所述内容的阐述,有助于从各个方面全面了解5G NR Rel-16 V2X车联网标准。