隨著第六代移動通信系統對全域覆蓋與高可靠通信需求的日益增長,星地融合網絡(ISTNs)成為突破地面蜂窩網絡覆蓋瓶頸的重要技術方向。針對低軌衛星高動態特性引發的傳統正交頻分復用(OFDM)波形載波間干擾問題,科研團隊提出基于正交時間序列復用(OTSM)的通信增強方案。該方案通過引入沃爾什-哈達瑪變換,在保持抗多普勒性能的同時將復雜度降至OFDM水平,并創新設計分數時延多普勒信道模型,結合單載波脈沖成型與削峰算法有效降低峰值平均功率比(PAPR)。實驗數據顯示,OTSM技術在衛星仰角連續變化場景中展現出顯著優勢,其解碼算法與功率抑制方法為星地通信提供了新的技術路徑。
在物聯網領域,GEO-LEO雙層衛星網絡架構正成為全球萬物智聯的關鍵基礎設施。針對物聯網終端全球分布、功耗敏感、實時性要求高等特點,研究團隊構建了由地球靜止軌道(GEO)與低地球軌道(LEO)衛星共同組成的異構網絡。通過設計GM-AGSCA路由算法,系統實現了物聯網終端智能接入、最小跳數路由、自主避障及地面數據中心動態切換等功能。網絡仿真驗證表明,該架構在衛星性能下降等異常情況下仍能維持穩定服務,為偏遠地區實時數據傳輸提供了可靠解決方案。
面向廣域物聯網的移動通信技術創新持續涌現。針對無人機網絡高速移動性導致的拓撲頻繁變化問題,深度強化學習驅動的PD3QN動態路由算法通過優先經驗回放機制,使數據包交付率提升37%,傳輸延遲降低22%。在信道編碼領域,基于概率計算的LDPC軟判決譯碼器采用28nm制程實現640Mbps吞吐量,誤碼率達10-6量級,其5mm2的芯片面積與320mW功耗為高能效部署提供了硬件支撐。分子通信領域則通過殘余數系統(RNS)編碼與分子移位鍵控跳變(MoSK-H)的融合設計,使符號間串擾影響降低45%,展現出在生物醫療等特殊場景的應用潛力。
智能超表面技術為通信系統帶來新的優化維度。針對無人機機體抖動問題,基于可旋轉智能超表面(R-RIS)的魯棒波束成形方案通過聯合優化混合波束、無源波束及旋轉角度,使頻譜效率提升19%,誤碼率下降31%。在大規模廣域物聯網場景中,同時透射和反射可重構智能表面(STAR-RIS)通過功率分配與能量分割算法,實現50%的速率性能提升,為多小區干擾環境下的用戶接入提供了理論支撐。這些技術突破為6G時代空天地一體化網絡建設奠定了重要基礎。
面向6G的新型多址技術研究取得階段性進展。稀疏交織多址技術通過前導信號與數據傳輸分離設計,在AWGN信道下實現千用戶級并發傳輸。研究顯示,壓縮感知矩陣維度與激活用戶數存在非線性關系,而兩接收天線配置可使平坦Rayleigh衰落信道下的數據傳輸性能提升60%。該技術瓶頸集中于前導信號設計環節,為后續標準化工作指明了優化方向。在智慧管網領域,正交時頻空間(OTFS)調制技術通過時延-多普勒域信號處理機制,使管道巡檢通信誤比特率降低至傳統方案的1/5,展現出在復雜時變信道中的獨特優勢。
配電網絡通信資源分配算法創新同樣引人注目。星地融合網絡模型通過聯合優化波束賦形、功率控制及計算資源配置,使偏遠地區配電終端可達和速率提升42%。該方案整合衛星直連、地面通信、目標感知與計算卸載功能,其交替優化策略有效解決了非凸問題求解難題,為能源互聯網建設提供了跨域資源調度范式。隨著這些技術的逐步成熟,星地融合網絡正從概念驗證走向規模化應用,推動全球通信基礎設施向智能化、泛在化方向演進。







