电信科学

海上通信技术发展与研究综述

董浩, 宋亮, 化存卿, 刘玲亚, 唐俊华

2022, 38(5): 1-17. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022087

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随着海上活动日益频繁，海上通信技术的发展有着重要的战略地位。但海上环境复杂多变、通信系统标准不统一等因素导致海上通信发展明显滞后。首先，根据通信方式的不同，将海上通信分为基于空域、陆地、海域和跨域协同 4 个主要组成部分，从工业界和学术界两个方向概述了全球范围内海上通信的发展进程和研究现状；然后，针对不同系统之间的联系和区别，分析了目前海上通信存在的主要问题；最后，具体阐述了新一代海上通信系统发展所面临的技术挑战，包括海浪运动模型学习、海上信道建模、大气波导效应和微波散射效应。

面向时间敏感网络的5G无线网增强技术研究

信金灿, 许森, 张化, 熊尚坤, 许话

2022, 38(5): 18-25. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022085

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5G 确定性网络是目前产业界正在积极推动的全新工业通信技术。为了逐步实现确定性传输，3GPP引入了时间敏感通信技术，与超可靠低时延通信技术相比，进一步在时延抖动和时间同步方面对5G网络进行了增强，从而实现端到端的时间敏感通信服务。介绍了时间敏感通信技术特点和标准进展，时间敏感通信技术以时间敏感网络与5G网络融合的网络架构为基础，通过精确时间同步机制提高时间同步精度，通过服务质量和调度增强机制降低业务时延、提高传输可靠性，通过以太网头压缩技术提高传输效率。

端边协同保障时延确定性技术研究

宋光敏, 王群青, 黄占兵, 施迅, 韩高健

2022, 38(5): 26-37. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022090

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工业自动控制等5G垂直行业对网络传输时延与可靠性有着苛刻的要求。聚焦自动导引车（automated guided vehicle，AGV）协同搬运业务场景，深入分析AGV业务关键质量指标（key quality indicator，KQI）与网络时延可靠性需求。现有的5G低时延技术，比如预调度机制通过大量预留空口时频资源降低传输调度等待时延，降低了频谱效率。此外，无线信道弱覆盖、干扰等质差因素会引发较大的时延抖动，难以满足业务时延可靠性需求。针对现有5G网络面临的挑战，设计了一种端边协同时延确定性保障技术方案，基于业务特征进行网络资源预留，同时感知空口信道状态，开启质差保障机制，提升传输可靠性。测试结果表明，端边协同技术方案可以有效提升时延可靠性，降低大时延抖动与优化业务KQI。

5G能力魔方赋能5G定制网规模化发展

曹磊, 李丽, 胡圣烨, 钟致民, 甘志辉, 董晓冬, 马伯骄, 张涛

2022, 38(5): 38-44. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022095

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电信运营商在当前5G定制网规模化发展的过程中面临行业客户定制化需求难以实时响应、标杆经验难以快速规模复制等困境。创新提出了5G能力魔方的概念，通过需求、能力、产品的模块化和标准化，形成可组合创新的能力体，将行业客户需求快速转变为定制网配置参数，实现对客户5G定制化需求的实时响应。同时，通过5G能力魔方将智能化技术应用到5G方案即时封装的过程中，形成在线的5G定制网智能专家，引领5G定制网规模发展新路径。

5G银行行业专网解决方案研究

王亚峰, 梁春花, 朱兰兰, 王晓平

2022, 38(5): 45-53. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022084

摘要 ( 167 )

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当前我国正处于新基建浪潮下，加速推进5G、算力资源等新型信息基础资源建设，进而与AI、大数据等先进技术融合发展，推动我国数字经济高质量发展，已成为行业共识。银行行业作为数字经济的主力军，亟须大力发展金融科技，探索智能化转型。基于银行行业的行业痛点，结合银行行业客户迫切需求，梳理了AI 客流洞察及 5G+XR 沉浸式营销等五大业务场景，并基于上述五大业务场景总结得到银行行业规划组网关键问题，助力银行行业5G专网的落地建设，实现我国银行数智化转型的成功。

基于5G MEC的智慧化园区解决方案

冯晓丽, 刘晨, 张丽伟, 王晓韵

2022, 38(5): 54-63. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022094

摘要 ( 264 )

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除普通消费用户外，5G 将重点应用在工业、化工、电力等行业领域，如何通过 5G、多接入边缘计算（multi-access edge computing，MEC）等ICT技术助力企业数字化转型成为目前行业研究的重点。首先根据智慧化园区的不同应用场景，给出一种基于5G MEC的智慧化园区解决方案，为企业提供固定、移动“双千兆”的网络连接以及业务应用灵活部署的边缘云网基础设施，同时满足企业数据不出园区等安全需求。其次，针对企业降本增效的需求，给出了现阶段典型的业务应用场景。除此之外，结合实际商用项目，给出了详细的部署组网方案，为后续智慧化园区的研究发展提供参考。

时变信道下线性网络分批稀疏码秩分布研究

王士恒, 刘恒, 唐林, 苏金领, 张瑞琦

2022, 38(5): 64-74. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022096

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作为一种应用于多跳网络的低复杂度两步式编码技术，分批稀疏（batched sparse，BATS）码的传输性能与传输矩阵的秩分布直接相关。现有文献在假设各链路丢包率均为常数的前提下，研究了分批稀疏码在纠删信道下的秩分布。然而，在一些场景（如工业互联网），大量的移动节点部署在整个网络中，可能导致节点之间的信道变成时变信道，即链路上的丢包率随时间变化而变化。因此在假定网络中各节点之间链路丢包率随机变化的场景下，研究了随机线性网络编码（random linear network coding, RLNC）和系统重编码作为内码编码方案时，分批稀疏码传输矩阵的秩分布，推导了链路丢包率服从有限区间正态分布情况下归一化秩期望的闭合解，并通过蒙特卡洛仿真验证了该闭合解的正确性。

基于DropBlock双模态混合神经网络的无线通信调制识别

高岩, 石坚, 马圣雨, 马柏林, 乐光学

2022, 38(5): 75-86. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022099

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自动调制识别作为信号检测和解调的中间步骤，在无线通信系统中起着至关重要的作用。针对现有自动调制识别方法识别精度低的问题，提出了一种双模态混合神经网络（bimodal hybrid neural network， BHNN），该网络利用多个模态中包含的互补增益信息来丰富特征维度。将改进的残差网络与双向门控循环单元并行连接，构建双模态混合神经网络模型，分别提取信号的空间特征与时序特征。引入DropBlock正则化算法，有效抑制网络训练过程中过拟合、梯度消失和梯度爆炸等对识别精度的影响。以双模态数据输入，充分利用信号的空间与时序特征，通过并行连接减少网络深度，加速模型收敛，提高调制信号的识别精度。为验证模型的有效性，采用两种公开数据集对模型进行仿真实验，结果表明，BHNN在两种数据集上识别精度高、稳定性强，在高信噪比下识别精度分别可达89%和93.63%。

TDD模式下无小区大规模MIMO系统的导频干扰抑制

王越, 许方敏, 曹海燕

2022, 38(5): 87-94. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022071

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为了缓解无小区大规模 MIMO 系统的导频干扰、提高系统性能，提出了一种综合导频复用、AP 选择和功率控制的导频干扰抑制策略。首先，提出了基于用户距离排序的导频分配，合理地避免了两个距离较近的用户复用导频，以减少导频干扰的影响。然后，通过分析系统吞吐量表达式中的影响因子确定AP选择的标准，只选择对用户的宏分集增益有主要影响的AP作为用户的服务AP。最后，提出了一种改进的最大最小功率控制算法，提高系统平均吞吐量。仿真结果显示，提出的导频干扰抑制策略有效地减轻了导频干扰带来的性能损失。

针对输电线路周边工程机械的防撞在线预警方法

陈超杰, 谢伟, 何林巍, 田强, 贺润平, 王哲斐

2022, 38(5): 95-103. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022065

摘要 ( 126 )

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输电线路传输距离长、通道环境复杂，大型施工机械造成的撞击事故时有发生。现有的输电线路防撞监测方案主要依靠人工实现，既耗费大量人力资源，也难以保证监测覆盖面。因此，针对性地提出了针对输电线路周边工程机械的防撞在线预警方法，该方法创新地利用智能传感器及压缩感知算法，可实现输电线路通道内的工程机械类威胁异物自动在线预警。利用摄像模块、微波测距模块采集目标的像素分布特征、形状特征以及距离特征，并传输到后台。后台服务器利用建立的离线特征目标数据库，通过压缩感知算法实现针对该目标的研判结果，对具有威胁的目标及时发出预警。结果表明，所提算法的识别精度可达96.34%，能够为输电运检部门提供可靠的预警结果。

预警信息传播需求与通信网传播渠道匹配研究

王景丽, 赵宇

2022, 38(5): 104-113. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022101

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当前预警信息传播能力与国家应急管理体系要求相比，存在时效性、精准性、广覆盖性方面的不足。分析了预警信息的接收人群、紧急程度、接收区域等因素对传播的要求，拓宽了小区广播、天通卫星等通信网传播渠道，并比较、分析了各渠道在时效性、精准性、覆盖性和经济性等方面的特点。针对应急人员和普通公众，按照典型场景，提出了预警信息传播渠道匹配方案，为实现传播渠道优选奠定基础。

基于知识流和迁移学习的负荷预测

祝文军, 王思宁, 高晓欣, 郑倩

2022, 38(5): 114-123. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022074

摘要 ( 181 )

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在万物互联、全面感知、智能决策的大数据信息化时代，大数据信息的采集、大量信号的处理等仍存在数据冗余、计算量大、成本高、不及时和无特征性的缺点。通过迁移学习方法，利用基于权重影响因子进行信息融合的知识流动体系，为物联感知系统提供协助分析并简化计算。在物联感知系统采用迁移学习加数据融合的知识流动方式，以地区用电功率部分数据做短期负荷预测的仿真计算，分析用户用电行为影响因子，训练得到影响因子最佳权重分配，为用电耗率预判提供依据。结果表明，通过该方式，能够清晰辨别用电行为特征，并根据用电特征预判用电耗能。

5G关键技术演进方向与行业发展趋势

种璟, 唐小勇, 朱磊, 李娜, 张钰, 游正朋, 胥焙柯, 刘佳

2022, 38(5): 124-135. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022097

摘要 ( 319 )

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随着5G与行业的进一步融合，目前标准所定义的Release 15/Release 16/Release 17能力在行业需求的支持上略显不足。结合行业关注的重点特性与能力，详细回顾了5G-Advanced（Release 18）的技术演进方向，并给出该技术演进方向潜在的技术方案与解决思路，为后续的技术演进提供参考，包括下行MIMO增强、上行传输增强、移动性增强、拓扑传输技术增强、Sidelink 增强、RedCap 技术演进、定位能力扩展与增强和AI/ML 5G等；同时，详细分析了当前行业现场网存在的问题，包括行业终端接入、接入网络、E2E QoS保障等多个层面，提出了包括基于SLA的行业组网技术、高带外（OOB）抑制技术、多缓存调度（MBS）技术、全连接行业接入网络技术、算力网络（CFN）技术，并给出了其潜在的实现方式。

5G价值面，BSS/OSS融合的下一站

孙杰, 孙滔, 孙震强, 刘云新, 杨爱东, 王达, 王鹏, 叶晓舟, 欧阳晔

2022, 38(5): 136-148. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022081

摘要 ( 304 )

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随着移动通信与互联网技术的发展，传统通信业务已由单一的语音通信，发展为多元化、个性化的融合信息服务，通信产业价值链结构从以运营商为中心的模式向以用户体验为中心的模式转变。互联网与内容提供商以“内容驱动”为理念，灵活快速地迭代产品并响应用户需求，市场份额快速提升，这导致运营商在产业价值链中逐渐被“管道化”。在数字化转型过程中，运营商通过重构、抽象5G网络功能，实现了网络按需编排、灵活适配和快速部署的能力，并基于业务支撑系统（business support system，BSS）/运营支撑系统（operation support system，OSS）（BO）融合与以用户为中心的运营模式增强用户体验，以期实现在产业价值链中地位和价值的提升。在回顾通信产业价值链发展的基础上，分析了运营商价值提升所面临的挑战，提出了一种基于5G网络嵌入式服务的5G价值面体系架构，给出了典型应用场景，并为运营商5G价值面的演进提供了路径建议，助力运营商驶向BO融合的下一站。

VoNR语音解决方案应用研究

李贝, 刘光海, 肖天, 胡煜华, 郑杭波, 成晨, 伍一帆, 黄秀珍

2022, 38(5): 149-157. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022100

摘要 ( 272 )

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5G 时代，为了提升用户感知、缩短呼叫建立时延、增强实时语音通信的清晰度，3GPP 标准引入了5G新通话（voice over new radio，VoNR）。VoNR是让语音、视频和数据业务都承载在5G网络上，让用户体验到VoNR带来的更加高清优质的音/视频通话服务，并且能在拨打电话的同时畅享5G高速数据上网业务。从语音通信技术发展历程、VoNR技术特点等方面，对VoNR语音解决方案和实施效果进行了深入剖析，并指出了VoNR语音解决方案当前面临的挑战，为后继VoNR语音全国实施提供了技术借鉴。

700 MHz频段5G网络性能分析与建设方案建议

范培全, 魏爱玲, 张冬晨, 李行政

2022, 38(5): 158-164. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022091

摘要 ( 818 )

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5G网络开启移动互联网的新阶段，有力推动工业自动化与社会发展。为了更好地促进5G网络的建设与发展，对700 MHz频段应用于5G网络的需求进行分析，并基于外场实地测试的技术结论对中国移动700 MHz频段5G网络组网与建设方案进行探讨，指导5G基站部署及天线参数配置。

基于网络资源树及信息熵的智慧家庭业务感知劣化定位方案

明萌, 时宇, 郑润含, 冯云喜

2022, 38(5): 165-172. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022082

摘要 ( 162 )

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随着科学技术和信息化发展的步伐日渐加快，智慧家庭市场发展迅速，给人民生活带来了极大的便捷，也给运营商带来新的运维考验。提出了一种基于大数据和AI算法、结合网络资源树及信息熵对智慧家庭业务进行感知实时监测，并对感知劣化类故障进行定界、定段、定位的方案，旨在解决智慧家庭业务端到端环节较多、群障及单用户故障人工定位困难的问题。

基于5G无线接入和无线回程一体化的增强技术研究

毕峰

2022, 38(5): 173-178. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022064

摘要 ( 159 )

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随着通信业务需求日益增长，在构建5G网络时需要重点考虑网络覆盖范围、频谱效率以及运营商的部署运营成本等因素，网络中引入的中继节点可以解决这些问题。但中继节点存在收发自干扰，时分复用虽然可以避免自干扰，但将增加端到端业务时延。为了更好地解决这些问题，重点从无线接入和无线回程之间的资源复用方式、节点定时、保护频带、性能仿真验证方面进行了一体化增强技术研究。提出的一体化增强技术方案既避免了中继节点自干扰，也保证了业务时延需求和用户感知吞吐量。

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