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6G太赫兹通信:架构、技术与挑战

电波科学学报 2024年第3期39卷 395-412页

作者：石涵琛杨闯彭木根北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876

随着无线网络传输速率需求的日益增大,第六代移动通信系统(the sixth generation of mobile communication system,6G)将向太赫兹频段演进。亟须破解巨容量太赫兹无线通信难题,以开发太赫兹宽带频谱资源,同时实现超高传输速率、超高频... 详细信息

随着无线网络传输速率需求的日益增大,第六代移动通信系统(the sixth generation of mobile communication system,6G)将向太赫兹频段演进。亟须破解巨容量太赫兹无线通信难题,以开发太赫兹宽带频谱资源,同时实现超高传输速率、超高频谱效率、超高能量效率等6G性能目标。本文主要介绍了国内外太赫兹通信发展现状、太赫兹无线通信系统架构与分类、巨容量太赫兹无线通信技术,总结了巨容量太赫兹无线通信研究进展及瓶颈难题,包括太赫兹信号收发与通信系统架构、宽频信号的高效调制与处理、无线与光纤融合、硬件实验系统等。通过分析研究现状,展望了6G太赫兹无线通信未来发展趋势与挑战。

关键词：太赫兹电子学光子学巨容量通信感知一体化(ISAC)

基于信道状态智能预测的星地自适应调制编码技术研究

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电信科学 2024年

作者：季铄孙耀化彭木根北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室

在手机直连低轨卫星场景中，针对自适应调制编码技术依赖的信道质量指示信息非实时反馈的问题，提出一种基于深层回声状态网络的信道状态预测模型，并根据该预测模型提出一种调制编码方式智能选择机制，即发送端基于信道预测结果选择适... 详细信息

在手机直连低轨卫星场景中，针对自适应调制编码技术依赖的信道质量指示信息非实时反馈的问题，提出一种基于深层回声状态网络的信道状态预测模型，并根据该预测模型提出一种调制编码方式智能选择机制，即发送端基于信道预测结果选择适应当前信道的调制编码方式。实验证明基于信道预测的自适应调制编码可以在一定程度上提升链路误码性能。

关键词：低轨卫星通信信道状态预测自适应调制编码

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人工智能驱动的手机直连低轨卫星通信

无线电通信技术 2024年

作者：孙耀华江沭泽涵彭木根北京邮电大学信息与通信工程学院

手机直连低轨卫星通信可有效填补数字鸿沟，成为6G重要技术趋势，但其面临终端上行高速率通信难、多用户高可靠接入难、信道状态实时获取难、非理想射频下数字波束成形优化难以及多域资源高效调度难等挑战。为克服传统技术方案不足，提... 详细信息

手机直连低轨卫星通信可有效填补数字鸿沟，成为6G重要技术趋势，但其面临终端上行高速率通信难、多用户高可靠接入难、信道状态实时获取难、非理想射频下数字波束成形优化难以及多域资源高效调度难等挑战。为克服传统技术方案不足，提出利用人工智能技术，结合通信领域知识，形成涵盖接入、传输和资源调度的手机直连低轨卫星智能通信方案。具体地，提出基于人工智能的多星协作上行联合接收、基于人工智能的随机接入前导检测、强多普勒下导频数据非正交传输的终端智能检测以及基于语义通信的星地传输，有望提升上行传输速率和接入可靠性；提出轻量化的下行信道智能预测和星上数字波束鲁棒智能成形技术，克服信道状态延迟反馈和信号失真影响，同时解决大型相控阵波束权值的高维优化问题；提出卫星多域资源智能调度方法，实现多复杂约束下有限资源与差异化业务需求的良好适配。预期为我国卫星互联网技术体制向智能化演进提供支撑。

关键词：手机直连低轨卫星通信人工智能信号处理资源调度

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低开销低轨卫星用户位置的管理方案

北京邮电大学学报 2024年

作者：张梦菲孙耀华彭木根北京邮电大学信息与通信工程学院

为了解决低轨卫星网络中波束小区与用户双重移动性带来的位置管理开销大的难题，提出了基于地面固定跟踪区列表的用户位置管理方案。利用马尔可夫链分析了用户位置的管理状态，引入随机几何理论估计寻呼卫星数量，最终得到了低轨卫星网... 详细信息

为了解决低轨卫星网络中波束小区与用户双重移动性带来的位置管理开销大的难题，提出了基于地面固定跟踪区列表的用户位置管理方案。利用马尔可夫链分析了用户位置的管理状态，引入随机几何理论估计寻呼卫星数量，最终得到了低轨卫星网络位置管理信令开销的闭式解。仿真实验结果表明，所提方案的信令开销相较基于移动跟踪区和基于移动阈值的位置管理方案分别减少93%与78%，且信令开销估计误差低于1%。

关键词：位置管理跟踪区列表低轨卫星网络

基于随机几何的星地融合无线网络上行覆盖性能分析

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电信科学 2024年第4期40卷 18-29页

作者：李睿雯孙耀华彭木根北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室北京100876

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... 详细信息

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

基于家庭为中心的护理干预模式在小儿支气管肺炎治疗中的应用效果

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现代诊断与治疗 2024年第9期35卷 1402-1404页

作者：彭木兰九江市第一人民医院江西九江332000

目的分析小儿支气管肺炎治疗中实施基于家庭为中心的护理干预模式的应用效果。方法选取2019年1月至2022年12月我院收治的支气管肺炎患儿68例为研究对象,采用随机数字表法分为对照组和观察组各34例。对照组实施常规护理干预,观察组实... 详细信息

目的分析小儿支气管肺炎治疗中实施基于家庭为中心的护理干预模式的应用效果。方法选取2019年1月至2022年12月我院收治的支气管肺炎患儿68例为研究对象,采用随机数字表法分为对照组和观察组各34例。对照组实施常规护理干预,观察组实施基于家庭为中心的护理干预模式。比较两组患儿临床症状消失时间、肺功能指标[最大呼吸气流量(FRF)及呼吸气流量(PEFR)]、生活质量[儿童普适性生活质量量表(PedsQL4.0)]及护理满意度。结果观察组各项临床症状消失时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,观察组FRF、PEFR指标高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,观察组PedsQL4.0评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组家属满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论小儿支气管肺炎治疗中实施基于家庭为中心的护理干预模式,能够促进临床症状消退时间,改善肺功能,利于提高患儿生活质量和家属护理满意度。

关键词：支气管肺炎家庭为中心护理干预

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低轨卫星互联网从星地融合迈向通导遥一体化

北京邮电大学学报 2024年

作者：孙耀华彭木根赵亚飞赵祥天北京邮电大学信息与通信工程学院

得益于丰富的轨道资源以及更低的制造和发射成本，低轨卫星互联网进入蓬勃发展期。围绕星地融合和通导遥一体化两大发展趋势，首先，从接入网、承载网和核心网维度出发，提出了星地融合网络架构；然后，对星地融合通信的典型应用—手机... 详细信息

得益于丰富的轨道资源以及更低的制造和发射成本，低轨卫星互联网进入蓬勃发展期。围绕星地融合和通导遥一体化两大发展趋势，首先，从接入网、承载网和核心网维度出发，提出了星地融合网络架构；然后，对星地融合通信的典型应用—手机直连卫星通信的方案进行了详细分析，并提出了面向第六代移动通信技术的手机直连卫星通信关键技术；最后，系统阐述了低轨卫星通信导航遥感一体化的网络架构、关键技术和应用场景。

关键词：低轨卫星互联网星地融合通信通导遥一体化

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卖冰糖葫芦串

少儿美术 2020年第17期 27-27页

作者：郑淳允彭木凤

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面向低轨卫星多维资源优化的用户分配技术

电信科学 2024年第8期40卷 1-10页

作者：周家恩赵亚飞彭木根北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室北京100876

低轨卫星通信技术能够为地面用户提供广覆盖、大容量、高可靠的服务,是未来网络的关键支撑技术之一。手机直连低轨卫星技术具有便携、低成本和用户规模大等优势,具有广阔的市场和应用前景,同时其对低轨卫星的服务资源也有了相应的需求... 详细信息

低轨卫星通信技术能够为地面用户提供广覆盖、大容量、高可靠的服务,是未来网络的关键支撑技术之一。手机直连低轨卫星技术具有便携、低成本和用户规模大等优势,具有广阔的市场和应用前景,同时其对低轨卫星的服务资源也有了相应的需求。面向低轨卫星资源受限的场景,提出了一种综合考虑通信、感知、计算和存储的资源模型,并据此提出一种用户分配策略,仿真结果表明,该策略相比于其他3种方法,能够达到更高的资源利用率,服务更多手机用户,也为手机直连卫星技术的发展提供了理论支撑。

关键词：低轨卫星用户分配资源优化启发式算法