最新刊期
      2024年第40卷第4期

        专题：手机直连卫星通信

      • 手机直连卫星关键技术分析与发展展望

        宋艳军, 肖永伟, 孙晨华
        2024, 40(4): 1-9. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024097
        摘要：手机直连卫星技术的快速发展是卫星载荷技术突破、手机终端技术创新、体制标准制定并验证等多种因素叠加的结果，通过对手机直连卫星发展现状的介绍，总结了手机直连卫星的2条技术路线和3种实现方式。面对星地频率共用、星载天线、星载基站等技术瓶颈，结合实际系统和应用场景给出了重点研究内容。探讨了作为5G通信重要组成部分和6G通信基础支撑的手机直连卫星技术未来的发展方向。  
        关键词：手机直连卫星;非地面网络;频率共用;星载天线;星载基站   
        1322
        |
        1482
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705576 false
        更新时间：2024-06-05

      • 星地融合下的手机直连关键技术研究

        刘会, 叶阳, 丁志东, 刘湘华, 朱子园, 周晶
        2024, 40(4): 10-17. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024099
        摘要：当前，大众用户和行业用户对星地融合通信的需求不断演进，以实现无缝覆盖与随时随地接入，集成卫星和地面通信能力将是未来手机终端的发展方向。首先介绍了手机直连的应用场景、国内外发展路径和相关技术方案；其次，针对3GPP NTN标准化技术方案，分析了实现手机直连的组网架构和空口关键技术方案，并探讨了卫星通信场景下多模终端在天线能力、语音能力及节能方面的需求及潜在改进方案；最后阐述了手机直连频谱资源及挑战，为星地融合手机直连终端通信设计提供参考。  
        关键词：非地面网络;5G;星地融合;手机直连卫星通信   
        678
        |
        1206
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705698 false
        更新时间：2024-06-05

      • 基于随机几何的星地融合无线网络上行覆盖性能分析

        李睿雯, 孙耀华, 彭木根
        2024, 40(4): 18-29. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024100
        摘要：星地融合无线网络（STIN）是实现全球无缝立体覆盖的重要途径。为指导星地融合无线网络实际部署，对上行覆盖性能成因规律进行分析。利用随机几何对星地异频部署场景进行了建模，其中，卫星在轨道上服从一维泊松点过程（PPP）分布，地面基站和用户服从二维PPP分布。基于此，推导了星地融合无线网络上行覆盖概率关于基站密度、轨道倾角等参数的表达式。实验仿真验证了理论推导结果的正确性，并分析了网络设计参数对上行覆盖概率的影响。  
        关键词：随机几何;星地融合无线网络;上行覆盖概率   
        684
        |
        611
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705594 false
        更新时间：2024-06-05

      • 面向手机直连的星载相控阵：关键技术与未来展望

        焦凌霄, 李文静, 童建飞, 李记锋
        2024, 40(4): 30-42. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024096
        摘要：手机直连卫星通信传输距离远、链路损耗大的特点，对星载相控阵的能力提出了新要求。通过分析手机直连卫星场景的实际需求，概述了不同波束成形架构的优劣，提出了合适的波束成形架构选择策略，探讨了频分双工体制下双频共口径圆极化天线阵设计，阐述了星载相控阵堆叠集成架构和芯片关键工艺技术。给出了在手机直连卫星场景下，星载相控阵未来的发展方向和关键技术路径。  
        关键词：手机直连卫星;相控阵;波束成形;天线阵   
        362
        |
        1897
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705596 false
        更新时间：2024-06-05

      • 手机直连卫星应用发展与挑战

        李思栋, 李侠宇, 孙建成, 康绍莉, 廖运发, 陈俊琰
        2024, 40(4): 43-55. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024095
        摘要：近年来，卫星互联网发展迅速，全球主要国家积极推动卫星星座的建设，星地融合网络成为未来6G的重要演进趋势，手机直连卫星也成为终端厂商的产品卖点。归纳了全球手机直连业务的发展现状，提出3种手机直连技术发展路线，分析手机直连卫星所面临的终端芯片一体化、星地融合、星地频率共享等挑战，总结了手机直连业务所需要攻克的关键技术，如时频同步技术、随机接入技术、HARQ重传技术、移动性管理技术和星上再生网络架构，并对手机直连卫星业务的未来趋势进行研判。  
        关键词：卫星互联网;手机直连卫星;星地融合   
        318
        |
        1767
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705544 false
        更新时间：2024-06-05

      • 手机直连低轨卫星的应用场景及业务需求分析

        刘悦, 田野, 赵冬, 李彦坤, 杨虎啸, 高然, 忻向军
        2024, 40(4): 56-65. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024098
        摘要：手机直连卫星是低轨（low earth orbiting，LEO）星座系统的重要应用方向之一。概述了手机直连卫星的主要技术路线、应用场景及业务类型；分析了低轨星座的建设成本、承载能力、运营收入；提出了我国手机直连卫星通信的主要应用应以广覆盖、海量连接为主，而卫星大流量宽带上网应用存在商业闭环的风险；最后探讨了结合应用需求的技术发展建议。  
        关键词：手机直连卫星;低轨星座系统;低空经济;非地面网络   
        300
        |
        1252
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705670 false
        更新时间：2024-06-05

      • 低轨通信卫星双向测量差分定位方法

        王鑫洋, 赵亚飞, 李锦康, 彭木根
        2024, 40(4): 66-75. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024092
        摘要：在非地面网络中，依托低轨通信卫星的星地链路、卫星载荷以及地面终端等资源，实现定位解算，是实现未来6G通感一体化的重要技术手段之一。在手机直连卫星等场景下，终端设计上往往只与一颗卫星进行通信，探索单星定位方法具有十分迫切的意义。针对以往单星连续观测定位精度因子差、时钟同步困难、收敛速度慢等难题，提出了一种低轨星座场景下的双向测量差分定位方法，并基于卫星位置精度因子设计了位置更新策略。利用星地链路，采用单程双向测距方法消除时钟误差，通过时间累计测量、终端随机切换的方式弥补单星观测的空间缺陷，优化了终端定位性能。在仿真场景下，基于SpaceX的卫星轨道参数，对所提方案进行了验证，结果表明，采用随机切换卫星的方法进行测量，相比于未切换保持单星测量的终端，定位性能提升近100%；联合解算多个时刻观测数据，能够提升精度收敛速度，减小定位误差，在180 s的仿真时间内利用512次观测数据，当终端切换次数为19次时，最优定位精度可达299.5 m。  
        关键词：低轨通信卫星;双向测量;单星定位;随机切换   
        263
        |
        672
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705477 false
        更新时间：2024-06-05

        研究与开发

      • 基于发射天线选择的修改转发协作D2D网络的物理层安全

        刘会芝, 李光球, 张亚娟, 叶明珠, 高辉
        2024, 40(4): 76-87. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024079
        摘要：为了进一步提升与蜂窝网络共享频谱资源的解码转发（decode-and-forward，DF）协作终端直通（device-to-device，D2D）网络的物理层安全（physical layer security，PLS）性能，提出了一种D2D发送端采用发射天线选择（transmit antenna selection，TAS）的修改转发（modify-and-forward，MF）协作D2D-蜂窝网络PLS模型。配备多根发射天线的D2D发送端采用TAS技术，选择使D2D发送端至MF中继节点链路信干噪比最大的天线发送信号；中继采用MF协议将解码得到的合法信息进行修改后再转发，以避免被动窃听者能够解码出此阶段发送的合法信息，从而改善了D2D网络的PLS性能。推导了MF协作D2D网络的安全中断概率、非零安全容量概率和渐近安全中断概率的解析表达式，并与DF协作D2D网络的PLS性能进行对比分析。数值计算与仿真结果表明，MF协作D2D网络的PLS性能优于DF协作D2D网络，并且增大D2D发送端的发射天线数量，可以增强D2D网络的PLS性能。  
        关键词：终端直通;发射天线选择;物理层安全;修改转发;安全中断概率   
        155
        |
        311
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705382 false
        更新时间：2024-06-05

      • 一种基于格的轻量级物联网群签密认证方案

        徐川, 艾星好, 王杉杉, 赵国锋, 韩珍珍
        2024, 40(4): 88-106. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024094
        摘要：5G时代为物联网高速发展带来了机遇，身份认证是保障物联网安全的基础。然而在面对量子攻击时，由于物联网节点众多，基于签密的身份认证方案生成节点密钥将消耗大量资源，难以满足物联网低开销的需求。为此，设计了一种基于格的轻量级群签密认证方案。在密钥生成阶段，设计了改进陷门对角矩阵，优化生成密钥所需的原像采样算法，减小了生成大量密钥时所需的整体时间；在身份认证阶段，基于剩余哈希引理和签密性质，在一个逻辑步骤内对消息同时进行签名和加密，提出了低次数的点乘与哈希运算的交互流程，完成组长代替群组成员进行的接入认证。仿真实验表明，该方案降低了物联网设备接入时的交互次数，减少了身份认证阶段的计算开销，对比现有方案，签密与解签密的总开销降低了至少7%，同时证明了该方案能在物联网中抵抗量子攻击。  
        关键词：群组认证;抗量子;物联网;轻量级   
        66
        |
        262
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705479 false
        更新时间：2024-06-05

      • 云边端协同下多用户细粒度任务卸载调度策略

        谢满德, 黄竹芳, 孙浩
        2024, 40(4): 107-121. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024086
        摘要：为了解决当前处理多用户应用程序效率低下、密集网络资源利用率低及系统花费成本高等问题，提出了一种云边端协同下多用户细粒度任务卸载调度方法。该方法联合考虑了时延、能耗和服务器租用成本，先划分应用程序任务并设计子任务优先级，然后提出了多用户子任务调度方案，设计了一种改进的模拟退火粒子群算法求解最小系统总成本，从而实现最佳卸载决策。实验结果表明，所提方法相较于粒子群和模拟退火二元粒子群等其他方法，分别降低了至少12.28%和7.42%的总成本。  
        关键词：边缘计算;任务卸载;云边端协同;多用户;细粒度调度   
        292
        |
        526
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705381 false
        更新时间：2024-06-05

      • 算力度量与任务调度：物联网端侧设备策略研究

        祝淑琼, 徐青青, 李小涛, 陈维
        2024, 40(4): 122-138. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024084
        摘要：随着移动通信、人工智能等技术的发展，智能设备和数据呈现爆炸式增长的态势，物联网（Internet of things，IoT）场景对算力、时延和能耗提出了更高的要求。算力网络通过对计算节点进行互联，基于统一的算力度量标准和任务调度策略，实现算力资源的共享和高效利用，为提升物联网系统的计算性能提供了新思路。但是由于物联网设备种类繁多、网络连接方式各异且对功耗敏感，当前以计算能力为主的算力度量方法无法满足物联网设备协作的需求。此外，目前算力网络的计算任务调度方法普遍依赖中心化的网络路由节点或管理平台，不能适应物联网设备分布离散和资源受限的特点。针对上述问题，提出了一种面向物联网端侧设备的新型算力度量架构，为异构物联网端侧算力资源提供计算、存储、通信、功耗和电源的统一度量。在此基础上，提出了一种分布式的任务调度策略，实现离散异构算力资源与业务场景需求的智能匹配，支持物联网端侧设备的资源管理和任务调度。选取智慧家庭场景对提出的算力度量架构进行评估，结果表明，该架构可以有效地实现端侧设备算力资源的共享和调度，提升物联网计算效率，减少能源消耗。  
        关键词：算力网络;算力度量;物联网;任务调度   
        136
        |
        806
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705378 false
        更新时间：2024-06-05

      • 信号增强网络驱动的调制识别

        程风云, 周金
        2024, 40(4): 139-150. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024090
        摘要：现有基于深度学习的调制识别在训练阶段需要大量IQ信号样本，而复杂电磁环境中很难获取大量样本，导致基于深度学习的调制识别算法泛化性能下降。针对网络泛化能力差的问题，提出了一种基于信号增强的调制识别（signal enhancement based modulation recognition，SEBMR）算法。首先，设计了捕获IQ信号全局特征的特征提取及重构模块；其次，提出了基于辅助分类生成对抗网络（auxiliary classifier generative adversarial network，ACGAN）的IQ信号增强网络，实现了样本数量及质量的双重增强；最后，利用支持向量机算法实现了调制方式识别分类。为了实现对复杂信道下调试信号的识别，训练时采用表征全局特征的重构信号，测试时采用经历无线衰落的IQ基带信号。实验结果表明，提出的方法相比现有的基于长短期记忆（LSTM）网络、卷积神经网络（CNN）、注意力机制等识别方法，在小样本训练集、衰落信道环境下可获得更优的识别准确度。  
        关键词：调制识别;注意力机制;信号增强;生成对抗网络   
        138
        |
        733
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705422 false
        更新时间：2024-06-05

        工程与应用

      • 信息通信技术若干发展趋势

        张同须, 余立
        2024, 40(4): 151-159. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024075
        摘要：信息通信技术正在快速演进，历经策源创新、迭代创新和融合创新3个阶段，这3个阶段既有先后次序，又相互重叠。根据当前新一代信息通信及相关技术的发展情况，提出了一个总体技术发展框架，进而据此对几个方面的技术发展趋势做了展望。总体来看，信息通信技术发展和以往相比将更加多元化、融合化和一体化。  
        关键词：信息通信技术;算力网络;人工智能;融合;绿色低碳;网络安全   
        525
        |
        710
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705379 false
        更新时间：2024-06-05

      • 5G-Advanced扩展现实增强技术研究

        肖扬
        2024, 40(4): 160-169. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024093
        摘要：随着元宇宙的兴起，扩展现实成为产业界重点关注的多媒体应用技术。为了逐步实现扩展现实，需要增强现有无线网络技术。首先介绍了扩展现实业务特点和在3GPP中的标准进展，探索了扩展现实业务对5G-Advanced网络提出的挑战，为了满足扩展现实业务的低功耗和高容量需求，研究了扩展现实业务感知技术、节能增强技术和容量增强技术，通过引入分组数据单元集参数、业务抖动等辅助信息实现业务感知，通过引入非整数周期、非连续接入播放器降低终端功耗，通过支持新缓冲状态表格、增强配置授权提升系统容量，通过仿真评估和性能分析，展示了所提增强技术可以为扩展现实业务提供更好的无线网络支持。  
        关键词：扩展现实;业务感知;节能增强;容量增强   
        211
        |
        790
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705424 false
        更新时间：2024-06-05

      • 面向自智网络的OSS智能化能力提升方案

        赵永建, 赵占纯, 张玎, 李姗姗, 刘志飞
        2024, 40(4): 170-177. DOI: 10.11959/j.issn.1000-0801.2024089
        摘要：在业务和技术的双重驱动下，通信行业聚焦网络智慧运营，以自智网络为牵引推进网络智慧运营是行业共识。首先，分析了运营支撑系统（operational support system，OSS）是自智网络三层架构的核心，且提升自智网络水平等级的关键是提升OSS智能化能力。其次，详细阐述了OSS产品业务范围界定方法，分析了自智网络牵引的OSS产品的能力短板、提出了OSS产品能力体系化规划提升等具体实施方案，并以宽带业务数字化运营价值场景为例详细描述了该方案。最后，论述了自智网络牵引的OSS智能化能力图谱。面向自智网络提升OSS智能化能力可有效牵引OSS研发方向，指导运营商OSS产品的规划和研发。  
        关键词：智慧运营;自智网络;OSS产品;能力提升   
        318
        |
        667
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><XML><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 56705380 false
        更新时间：2024-06-05
      0