在全球碳中和目標(biāo)驅(qū)動下,綠色通信已成為信息通信行業(yè)轉(zhuǎn)型的核心方向。作為支撐5G基站、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù),鋰電池與氫燃料電池憑借各自優(yōu)勢,在儲能領(lǐng)域形成互補格局,共同推動通信網(wǎng)絡(luò)向零碳化演進(jìn)。
在數(shù)字信號處理領(lǐng)域,嵌入式FPGA憑借其并行處理能力、低延遲特性及可重構(gòu)優(yōu)勢,已成為實現(xiàn)高性能濾波器的核心平臺。通過硬件加速與算法優(yōu)化,F(xiàn)PGA在濾波性能、資源利用率和功耗控制方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,尤其在腦機接口、雷達(dá)信號處理等實時性要求嚴(yán)苛的場景中表現(xiàn)突出。
認(rèn)知無線電(CR)通過動態(tài)接入空閑頻譜資源,有效緩解了頻譜稀缺問題。其核心環(huán)節(jié)——合作式頻譜感知(CSS),通過多節(jié)點協(xié)同感知主用戶(PU)信號,顯著提升了檢測可靠性。然而,傳統(tǒng)CSS面臨感知性能與能耗平衡、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥m應(yīng)性、惡意節(jié)點干擾等挑戰(zhàn)。本文結(jié)合最新研究成果,探討CSS的優(yōu)化策略,涵蓋算法創(chuàng)新、拓?fù)湓O(shè)計、安全機制及能耗管理四大方向。
量子通信衛(wèi)星通過突破傳統(tǒng)通信的物理限制,構(gòu)建起基于量子力學(xué)原理的遠(yuǎn)距離安全傳輸體系。中國“墨子號”與“濟(jì)南一號”衛(wèi)星的相繼突破,標(biāo)志著人類在全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中邁出關(guān)鍵一步,其核心機制可從三個維度展開。
光子集成電路(PIC)憑借其高帶寬、低功耗的優(yōu)勢,正成為5G基站、數(shù)據(jù)中心光模塊的核心組件。而FPGA以其靈活可編程特性,在數(shù)字信號處理、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。兩者的混合集成被視為突破算力與帶寬瓶頸的關(guān)鍵路徑,但技術(shù)融合過程中仍面臨多重挑戰(zhàn)。
在5G/6G通信系統(tǒng)中,自適應(yīng)調(diào)制與編碼(Adaptive Modulation and Coding, AMC)通過動態(tài)調(diào)整信號傳輸參數(shù),實現(xiàn)頻譜效率與可靠性的平衡。傳統(tǒng)AMC方案依賴瞬時信道質(zhì)量指示(CQI)映射,但在高動態(tài)場景中存在時延大、精度低的問題?;谏疃葘W(xué)習(xí)的AMC方案通過數(shù)據(jù)驅(qū)動建模,突破了傳統(tǒng)方法的性能瓶頸,成為提升通信系統(tǒng)效能的關(guān)鍵技術(shù)。
毫米波通信憑借30GHz-300GHz的頻譜資源優(yōu)勢,在5G/6G網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)每秒數(shù)十G比特的數(shù)據(jù)傳輸速率,但其短波長特性導(dǎo)致信號穿透能力不足,成為制約其大規(guī)模部署的核心挑戰(zhàn)。本文聚焦毫米波穿透增強技術(shù),從材料創(chuàng)新、智能反射面、多頻段協(xié)同三大維度展開分析。
在6G通信技術(shù)向全域覆蓋、超高速率、超低時延演進(jìn)的過程中,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)技術(shù)憑借其主動調(diào)控?zé)o線信道的能力,成為突破傳統(tǒng)通信瓶頸的核心突破口。該技術(shù)通過動態(tài)重構(gòu)電磁波傳播環(huán)境,為6G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了“智能可控?zé)o線環(huán)境”的新范式,其系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)需攻克信道建模、硬件架構(gòu)、算法優(yōu)化三大技術(shù)維度。