針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院-智能信息中心胡宏林/徐天衡團(tuán)隊(duì)在新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息交互領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該研究面向6G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)中海量終端共存、以及跨系統(tǒng)泛在互聯(lián)交互的應(yīng)用需求，聚焦大規(guī)模信號(hào)共存混疊場(chǎng)景，針對(duì)性提出了基于非正交多址的統(tǒng)計(jì)譜域直連傳輸技術(shù)。研究工作從信息論的角度出發(fā)，通過(guò)數(shù)學(xué)手段刻畫(huà)出多元化場(chǎng)景下混疊用戶特征識(shí)別的內(nèi)在原理和外部聯(lián)系；基于信號(hào)確定性特征與統(tǒng)計(jì)特征的可分離特性，以統(tǒng)計(jì)譜域這一動(dòng)態(tài)特征表述維度為切入點(diǎn)，通過(guò)時(shí)域-空域的特征分割與選擇性聚合，研發(fā)了適用于新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的跨系統(tǒng)用戶信息直連交互技術(shù)。相關(guān)成果以“When Statistical Signal Transmission Meets Non-Orthogonal Multiple Access: A Potential Solution for Industrial Internet-of-Things”為標(biāo)題，發(fā)表于電信學(xué)領(lǐng)域旗艦期刊《IEEE Internet of Things Journal》上。
 

　　本研究根據(jù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中信號(hào)非正交混疊特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了完整的跨系統(tǒng)用戶信息直連交互收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)、并給出了詳細(xì)的工作流程，兼顧通信系統(tǒng)上行和下行兩種模式。其次，研究團(tuán)隊(duì)揭示了強(qiáng)弱用戶間能量差異導(dǎo)致的性能代溝，定制化研究了彈性補(bǔ)償檢測(cè)窗技術(shù)，可在不影響強(qiáng)用戶的前提下大幅提升弱用戶性能。研究團(tuán)隊(duì)分別通過(guò)13個(gè)月和16個(gè)月的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)和應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行條件驗(yàn)證了所提出技術(shù)的有效性。數(shù)據(jù)表明，NOMA-SST技術(shù)可以提高工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的多項(xiàng)性能，包括態(tài)勢(shì)監(jiān)控的感知準(zhǔn)確率和召回率、應(yīng)急命令傳輸延遲性能等，具備較高的實(shí)用價(jià)值。
 

　　研究工作由中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院牽頭，聯(lián)合了國(guó)內(nèi)多家高水平科研團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成。論文第一作者為智能信息中心徐天衡研究員，通訊作者為東南大學(xué)青年首席教授許威。此外，上海大學(xué)微電子學(xué)院副院長(zhǎng)周婷教授團(tuán)隊(duì)、東南大學(xué)信息學(xué)院副院長(zhǎng)黃永明教授團(tuán)隊(duì)、以及上海迪愛(ài)斯信息技術(shù)有限公司首席架構(gòu)師杜渂教授團(tuán)隊(duì)等，在研發(fā)過(guò)程中給予了重要支持和幫助。本研究工作獲得了上海市6G重大項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院未來(lái)伙伴網(wǎng)絡(luò)專項(xiàng)、浦東新區(qū)產(chǎn)學(xué)研合作專項(xiàng)、以及上海市促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)資金的資助支持。
 

圖 1 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景跨系統(tǒng)用戶信息直連交互技術(shù)工作流程示意圖
 

圖 2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)下應(yīng)急指揮響應(yīng)系統(tǒng)交互界面及系統(tǒng)性能