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聚焦广域物联网:2025年第8期移动通信技术专题论文精要

   时间:2025-10-31 23:43:39 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

随着第六代移动通信系统对全域覆盖与高可靠通信需求的日益增长,星地融合网络(ISTNs)成为突破地面蜂窝网络覆盖瓶颈的重要技术方向。针对低轨卫星高动态特性引发的传统正交频分复用(OFDM)波形载波间干扰问题,科研团队提出基于正交时间序列复用(OTSM)的通信增强方案。该方案通过引入沃尔什-哈达玛变换,在保持抗多普勒性能的同时将复杂度降至OFDM水平,并创新设计分数时延多普勒信道模型,结合单载波脉冲成型与削峰算法有效降低峰值平均功率比(PAPR)。实验数据显示,OTSM技术在卫星仰角连续变化场景中展现出显著优势,其解码算法与功率抑制方法为星地通信提供了新的技术路径。

在物联网领域,GEO-LEO双层卫星网络架构正成为全球万物智联的关键基础设施。针对物联网终端全球分布、功耗敏感、实时性要求高等特点,研究团队构建了由地球静止轨道(GEO)与低地球轨道(LEO)卫星共同组成的异构网络。通过设计GM-AGSCA路由算法,系统实现了物联网终端智能接入、最小跳数路由、自主避障及地面数据中心动态切换等功能。网络仿真验证表明,该架构在卫星性能下降等异常情况下仍能维持稳定服务,为偏远地区实时数据传输提供了可靠解决方案。

面向广域物联网的移动通信技术创新持续涌现。针对无人机网络高速移动性导致的拓扑频繁变化问题,深度强化学习驱动的PD3QN动态路由算法通过优先经验回放机制,使数据包交付率提升37%,传输延迟降低22%。在信道编码领域,基于概率计算的LDPC软判决译码器采用28nm制程实现640Mbps吞吐量,误码率达10-6量级,其5mm²的芯片面积与320mW功耗为高能效部署提供了硬件支撑。分子通信领域则通过残余数系统(RNS)编码与分子移位键控跳变(MoSK-H)的融合设计,使符号间串扰影响降低45%,展现出在生物医疗等特殊场景的应用潜力。

智能超表面技术为通信系统带来新的优化维度。针对无人机机体抖动问题,基于可旋转智能超表面(R-RIS)的鲁棒波束成形方案通过联合优化混合波束、无源波束及旋转角度,使频谱效率提升19%,误码率下降31%。在大规模广域物联网场景中,同时透射和反射可重构智能表面(STAR-RIS)通过功率分配与能量分割算法,实现50%的速率性能提升,为多小区干扰环境下的用户接入提供了理论支撑。这些技术突破为6G时代空天地一体化网络建设奠定了重要基础。

面向6G的新型多址技术研究取得阶段性进展。稀疏交织多址技术通过前导信号与数据传输分离设计,在AWGN信道下实现千用户级并发传输。研究显示,压缩感知矩阵维度与激活用户数存在非线性关系,而两接收天线配置可使平坦Rayleigh衰落信道下的数据传输性能提升60%。该技术瓶颈集中于前导信号设计环节,为后续标准化工作指明了优化方向。在智慧管网领域,正交时频空间(OTFS)调制技术通过时延-多普勒域信号处理机制,使管道巡检通信误比特率降低至传统方案的1/5,展现出在复杂时变信道中的独特优势。

配电网络通信资源分配算法创新同样引人注目。星地融合网络模型通过联合优化波束赋形、功率控制及计算资源配置,使偏远地区配电终端可达和速率提升42%。该方案整合卫星直连、地面通信、目标感知与计算卸载功能,其交替优化策略有效解决了非凸问题求解难题,为能源互联网建设提供了跨域资源调度范式。随着这些技术的逐步成熟,星地融合网络正从概念验证走向规模化应用,推动全球通信基础设施向智能化、泛在化方向演进。

 
 
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