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宽带无线移动通信研究所
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宽带无线移动通信研究所

 

       北京交通大学宽带无线移动通信技术研究所隶属于北京交通大学电子信息工程学院,现有在职教职工25人,教授及研究员13人,拥有数十名高学历研究人员,其中数位拥有海外名校博士学位,其中教育部“新世纪优秀人才”1人,北京市科技新星1人,基础加强计划(原国防973计划)重点基础研究项目首席科学家1人,所长由著名无线通信专家、北京交通大学现任科技处处长荆涛教授担任。

       研究所包括:信息物理系统和工业软件实验室、宽带协同通信实验室、通信工程专业实验室(同时归属电子信息与计算机国家级实验教学示范中心)。研究工作覆盖无线通信系统理论和关键技术、工业互联网、宽带自组协同通信、数字集群通信、认知无线电与智能通信技术以及卫星导航测控、电波传播与信道建模等各个方面。

       研究所围绕宽带无线通信学科发展和产业需求,重点解决宽带无线通信产业方面关键技术问题,研究所从事的研究内容包含理论研究、科研开发以及科研转化,承担多项国家科技部重大专项、国家自然科学基金重点项目、国防重点项目、国际合作以及企业科研项目,在国际顶级期刊上发表论文数十篇。

       北京交通大学宽带无线移动通信技术研究所分为以下主要科研方向。

       (1)工业互联网:智能制造中的人工智能、边缘计算、大规模机器通信;工业互联网安全技术;工业互联网中的无线信道与干扰。目前承担了工信部“面向信息物理系统(CPS)的制造执行系统(MES)”项目,合同经费7000万元。率先提出了基于分布式联邦学习和D2D通信的智能制造机器学习架构,基于平均场博弈的大规模边缘计算卸载方法,以及基于区块链和物理层安全机制的工业互联网安全技术。相关成果发表于国际顶级期刊IEEE Transactions on Wireless Communications, IEEE Transactions on Vehicular Technology.

       (2)宽带自组协同通信:专注于宽带移动通信系统与专用移动通信、无线自组协同通信理论研究和工程实践,在无人集群组网、空海跨域集群组网、车辆/单兵编队组网、异构网络融合组网、大跨度卫星组网、天临空地海一体化组网等领域开展核心技术攻关,建立了完善的无线自组协同通信基础理论分析模型和全套技术开发平台、仿真模拟、测试和评估环境,研发成功多种具有独立知识产权的宽带自组通信节点设备,支撑多家航天军工集团的国防产品研发工作,2014年主持研发成功的XXX组网节点设备为军内第一个获批型号且具有完全自主知识产权的宽带自组通信节点设备,已批量装备;2020年承担北京交通大学第一个国防科技基础加强计划(原国防973计划)重点项目(合同金额2400万元)。近5年先后主持军委科技委、军委装备发展部、军兵种预研科研、国家重点研发计划、国家自然基金、863、科技支撑、铁路总公司、航天军工类科研项目40余项。在IEEE J. Sel. Areas Commun.、IEEE Trans. Wireless Commun.、IEEE Trans. Commun.、IEEE Trans. Veh. Technol.等国内外权威学术刊物以及知名国际会议IEEE Globecom、IEEE ICC、IEEE VTC上发表论文多篇,获批发明专利和国防专利60余项,软件著作权60余项。

       (3)未来无线网络空间安全与资源管理:率先提出跨层(物理层-网络层-应用层)与跨域(蜂窝网-自组网)的安全传输与隐私保护架构,针对支持多业务融合的异构网络提出基于合作干扰的物理层安全传输策略、面向用户特征的网络层安全协议、针对多应用协同的应用层访问控制机制,突破域间组合安全难题,实现了分级、可扩展层间安全。面向未来移动通信系统的典型应用场景(D2D,mMTC,车联网,非授权频段通信,无人机通信,毫米波通信等),基于大数据,将传统方法与机器学习方法相结,提出了以用户体验为核心的智能化、个性化的无线资源管理解决方案,旨在降低设备功耗,提升系统频谱效率与能量效率。并与多家知名企业展开合作,共同进行技术测试与研发,推动相关领域的标准化进程。先后承担并出色完成了多项国家科技重大专项子课题与国家自然科学基金重点项目,并获得多项国际、国内专利授权。目前承担了国家自然科学基金“重点”项目“低功耗巨连接物联网关键技术研究”,合同经费290万元。研究成果发表在国际权威期刊IEEE Communications Magazine、IEEE Wireless Communications、IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Internet of Things Journal,被高度评价为“Provide some thoughtful discussions and very valuable information on future research directions”。

       (4)认知无线电与智能通信系统:在国际上率先提出无线环境图(Radio Environment Map, REM)的概念以及基于REM的认知无线通信系统设计方法。无线环境图REM被国际电信联盟ITU-R、IEEE、ETSI等国际标准化组织的技术文件所采纳,并应用在国内外一系列科研项目之中。无线环境图REM被国际同行专家在国际权威期刊IEEE Communication Magazine发表的文章中高度评价为“实现认知无线网络的关键使能模块”。

       (5)无线集群通信与导航:该研究方向包含专业移动通信、卫星导航、航天测控以及高速实时信号处理技术等研究方向,研究水平达到国内领先,研究成果广泛应用于陆、海、空等军用领域以及公安、交通、行政等民用领域。

       (6)电波传播与无线信道建模:率先提出高效率宽带无线信道测量理论与方法,自主研发高精度高性能无线信道测量平台,实地开展高速铁路、车联网、工业物联网、电力物联网等场景下无线信道测量,创建了无线信道特征数据库与信道模型库,应用于交通、工业制造、电力等领域的无线通信系统设计与评估。参与国家重点研发计划“非对称毫米波亚毫米波大规模MIMO 关键技术研究及系统验证”(6G关键技术)研究,已在国际权威期刊和国际顶级学术会议上发表科研论文100余篇,申请专利40余项。

       北京交通大学宽带无线移动通信技术研究所作为重要的教学科研机构,在信息与通信工程重点学科方向上承担本科和研究生教学培养工作,在读博士、硕士100多名,同时下属的“通信工程专业实验室”是学院通信工程专业实践教学的重要基地,是国家级实验教学示范中心的重要组成部分,建设成果获得了2018年国家级教学成果二等奖。研究所全方位的服务于人才培养,在学生培养质量方面达到国内领先水平,现已成为培养通信高技术专业人才和研究通信新技术的重要科研与学术交流基地,为国家培养和输送了一大批具有坚实理论基础、较强工程实践能力的高层次人才。