可重构智能表面辅助的通信感知一体化系统

通信感知一体化（ISAC）是6G移动通信的候选技术之一,可实现感知和通信的集成和优势互补。可重构智能表面（RIS）能够智能地控制传播环境,提高网络的容量和覆盖率,已成为6G实现广泛连接的一项关键技术。认为将RIS部署于ISAC系统可以提供一个新的通信和感知性能优化维度。从ISAC的研究意义出发,探讨ISAC的关键技术,概述RIS的工作原理及其在感知系统和通信系统中的应用,并重点分析RIS辅助ISAC以更好地实现感知目标和服务通信用户的研究现状。     

RIS辅助毫米波通感一体化关键技术与研究进展

未来的6G系统需要同时满足多维性能需求,实现从万物互联到万物智联,因此,深度融合了传统定位、探测、成像等无线感知功能和无线传输功能的通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术是未来6G网络的一个重要发展趋势。智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)凭借其可以通过编程来智能调控电磁波传输环境且低成本、低功耗等优势成为6G的关键性使能技术,并催生了使用RIS辅助毫米波ISAC的新研究方向,其有望从底层架构到完整系统层面上解决6G新场景中的诸多难题、挑战。阐述了RIS辅助毫米波ISAC的起源与发展过程,介绍了其研究背景与国内外研究现状,指出并讨论了RIS辅助毫米波ISAC研究中的一些关键技术,分析了该领域已有的一些研究成果,进而展望了RIS辅助毫米波ISAC未来发展和面临的挑战。     

智能超表面系统的通信感知一体化：现状、设计与展望

通信感知一体化（integrated sensing and communication,ISAC）是6G的主流趋势,将ISAC引入智能超表面（reconfigurable intelligent surface,RIS）系统,具有扩展系统覆盖范围、提升通信和感知性能、降低系统成本和功耗三大优势。在概述和分析RIS系统ISAC研究现状的基础上,提出了两种非正交ISAC方法,支持盲区用户在非正交时频资源上的通信和感知,最后探讨了RIS系统ISAC的技术挑战和未来发展。     

6G通信感知一体化系统的性能指标

面向6G通信感知一体化（ISAC）系统,从业务共存、能力互助、网络共惠3个阶段研究了技术演进趋势,明确给出各阶段的系统设计目标和性能指标需求。从通信性能、感知性能、资源分配和应用场景等维度,提出影响6G ISAC系统性能的四维边界因素。基于提出的通感效率和通感效用两个新的性能指标,仿真评估了典型场景下的通信感知一体化系统性能,为后续进一步开展6G ISAC的系统设计和评估验证工作提供了重要参考。     

基于通感一体化技术的自适应调制方案

通感一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术能够通过共享频谱资源实现通信与感知功能,进一步提升频谱利用率。介绍了ISAC系统模型,包括传输协议、传感模型和通信模型,提出了一种基于ISAC技术的自适应调制(Adaptive Modulation,AM)方案,利用匹配滤波从回波中提取车辆距离信息,采用深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法,自适应选择下一个时刻的调制模式。减少了导频信息、提升了信道容量,并且省去信道预测过程,减少了计算资源消耗。仿真结果表明,采用深度强化学习自适应选择下一时刻调制模式提升了误码率约束下的最大信道容量,并且相比于传统通信,吞吐量有较大的提升。     

基于RIS辅助的通信感知一体化技术研究

随着更大带宽、更高频段和更大规模天线阵列的使用,现代无线通信系统展现出了越来越强的空间辨识能力,表明了通信与感知融合的巨大潜力。立足于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)技术,考虑通信感知性能边界,从信息论角度提出通感性能权衡方法,并结合多种通信、感知性能指标,构建ISAC网络完备的性能权衡理论体系。结合RIS辅助通信硬件结构特征,设计高精度、低复杂度的通信感知传输技术。设计通信感知多载波发射波束,采用RIS实现高低频协作大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信感知波束优化,协同控制功率和调度无线资源,实现通信感知资源最优部署。旨在形成新型的RIS辅助通信感知增强框架,提升网络整体性能。     

基于多载波调制的太赫兹通信感知一体化系统性能联合优化

单一的雷达指标和通信指标难以评价通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)系统的整体性能,不同的ISAC应用场景对通信和雷达的性能需求不同。提出了ISAC联合优化方案,能够将通信指标和雷达指标联合,并使一体化波形根据不同场景做适应性改变,提高了ISAC系统整体性能。推导了雷达条件互信息(Mutual Information, MI)和通信数据信息速率(Data Information Rate, DIR),在总功率的约束下,设计并实现了雷达MI和通信DIR的联合优化方案,通过求解凸函数优化问题得到了优化的发射功率,从而优化一体化波形。通过仿真和实验验证了联合优化方案的有效性,对比了基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号和正交啁啾分复用(Orthogonal Chirp Division Multiplexing, OCDM)信号调制的光子太赫兹一体化系统的优化效果,得出OFDM一体化系统具有更好的优化效果,性能提升较大。     

无线传感网的关键技术及其在应急通信中的应用

无线传感网(WSN)非常适合在应急通信场合执行环境监测、敌情侦察、态势感知及目标跟踪和定位等任务,对无线传感网相关技术及其在应急通信中的应用所面临的问题进行系统研究很有必要。文章介绍无线传感网特点,从网络协议层次的角度对WSN涉及的主要关键技术进行梳理分析,并着重阐述WSN在应急通信场合的应用方式及存在的问题。     

基于CDMA技术的光纤光栅传感系统分析研究

简要介绍了光纤光栅传感系统中常用的复用技术及其容量限制,并阐述基于CDMA技术传感系统的优点,对系统的原理和关键技术进行了理论分析。在此基础上做了初步的实验研究,实现了基于CDMA技术的光纤光栅传感系统的寻址。通过结合虚拟仪器软件LabVIEW进行数据处理,引鉴CDMA通信系统的成熟技术。基于CDMA技术的光纤光栅传感系统将有广阔的发展前景和应用前景。     

基于瑞利散射的超长距离分布式光纤传感技术

基于瑞利散射效应的相干探测光时域反射技术(COTDR)因具有高动态范围、高灵敏度等特性,而成为超长距离连续分布式传感监测的重要手段。在介绍COTDR技术的原理和发展现状基础上,对COTDR传感系统的设计及关键技术包括抑制相干衰落噪声、提高传感速度以及多机理融合传感系统等进行了研究,并对COTDR在超长通信线缆链路监测、温度和应变传感等方面的应用进行了探讨。     

无线传感器网络多信道通信技术分析

无线传感网络在海上通信、航空通信等各个方面都有着重要的应用,通信技术近年来发展迅速,在网络通信中应用多信道通信技术能够保证通信的可靠性,基于以上,本文简要研究了无线传感网络模型和多信道通信在无线传感网络中的作用,并分析了无线传感网络多信道广播问题,旨在为进一步提升无线传感网络多信道通信技术的通信水平提供相关参考。     

异构融合传感网络发展研究

以无线传感器网、手机移动网和计算机网融合为典型代表的异构融合网络,代表了未来信息网络发展的主要方向。文章介绍了异构融合传感网络的体系结构以及相关设备,分析了异构融合传感网络的两大关键技术：融合技术、安全控制技术,并从民用领域和军用领域两个角度展望了异构融合传感网络的具体应用。     

面向6G的基于通信感知一体化的超可靠低时延通信及雷达感知

通信感知一体化（Integrated Sensing and Communication,ISAC）技术允许设备在相同的硬件设备与频谱上进行雷达感知与数据通信,是6G的关键技术之一。另外,工业自动化以及智能驾驶等业务越发依赖高可靠低时延通信。因此,可以将ISAC技术与超可靠低时延通信（Ultra-Reliable Low Latency Communication,URLLC）技术进行融合,并联合设计雷达感知与URLLC预编码。基于此,提出了一个URLLC下的用户设备和速率最大化问题,且满足雷达感知的性能要求。为了解决该优化问题,首先利用基于二次变换的分式规划方法和连续凸近似方法处理短包容量公式,其次利用一阶泰勒展开方法处理雷达感知性能约束。仿真结果表明,所提设计能够同时满足雷达感知与URLLC要求,具有较好的性能。     

智能反射面辅助的无线信息与能量传输研究综述

智能反射面（IRS）是6G的关键技术之一。优化IRS的被动反射波束赋形,能够对无线信息传输（WIT）与无线能量传输（WPT）进行辅助,从而大幅提高频谱效率。全面介绍了IRS的研究现状。首先,对IRS辅助WIT的研究现状进行了归纳分析,表明IRS对提升系统通信性能起到关键作用;然后,对IRS辅助WPT的研究进行了梳理,揭示了IRS在大幅提升能量传输效率方面的潜能;随后,重点叙述了IRS辅助无线携能通信的研究现状,并展望了物理层安全、无人机通信和多IRS协同辅助等6个新研究主题和方向。     

工信部电信研究院科技委副主任雷震洲——加快立项研究"人体"传感网

2009年以来，温总理关于“突破传感网、物联网的关键技术”的倡议得到广大科技界人士的积极响应。工信部电信研究院科技委副主任雷震洲委员对国际传感网研发的最新趋势跟踪研究表明，BAN（体域网）作为“人体”传感器网，正在成为国际医疗保健界和通信业界一个战略合作科研攻关方向。     

工信部电信研究院科技委副主任雷震洲——加快立项研究“人体”传感网

2009年以来，温总理关于“突破传感网、物联网的关键技术”的倡议得到广大科技界人士的积极响应。工信部电信研究院科技委副主任雷震洲委员对国际传感网研发的最新趋势跟踪研究表明，BAN（体域网）作为“人体”传感器网，正在成为国际医疗保健界和通信业界一个战略合作科研攻关方向。     

MANETs在军事通信中的应用

MANETs是目前通信技术领域的焦点之一,它具有极强的适应和生存能力,其应用前景十分广阔。首先介绍了MANETs的概念、结构和特点,阐述了MANETs在军事通信中的重要作用,并提出了一种应用阶段的过渡结构。最后指出了MANETs应用于军事通信中的关键技术和研究方向。     

超大规模智能反射面辅助的近场移动通信研究

超大规模智能反射面(Extremely Large-scale Intelligent Reflecting Surface, XL-IRS)是未来6G通信系统的一个关键备选技术,其可以通过调节信号的反射来实现无线传播环境的智能可重构,从而大幅提升未来通信系统的性能。不同于现有研究工作主要关注于远场通信的小规模IRS,考虑建模更加准确的XL-IRS辅助近场通信场景。指出XL-IRS辅助通信系统中考虑近场信道模型的重要性,介绍XL-IRS系统中的近场信道建模,指出近场信道模型下的通信性能极限。从基站波束对准、XL-IRS波束训练以及波束跟踪三方面详细阐述XL-IRS辅助通信的波束管理设计方法,针对XL-IRS辅助的通信感知一体化(Integrated Sensing and Communicatioin, ISAC)的场景,详尽讨论其在近场通信的关键设计难题以及有前景的解决办法。     

浅析全光通信光储存技术中量子干涉技术的应用

全光通信技术是通信技术发展的目标和方向,阻碍通信技术中全光通信技术的关键技术障碍就是通信设备中必须要有光电转换。本文主要分析了现阶段全光通信技术的发展现状,并结合关键技术研究了全光通信的发展。     

无线传感网发展综述

文章针对日益发展的无线传感网络进行了综合研究,介绍了无线传感网络的整体体系结构和节点形式,并对传感网络协议及关键技术作了重点介绍,同时对其广泛的应用前景及研究热点问题做了描述。