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1、移动通信国家重点实验室研究进展报告,2012 年 3 月 27日,尤肖虎,1,实验室基本概况 近期主要研究进展 未来发展方向 结束语,内容提要,2,实验室概况（1）,依托通信与信息系统国家重点学科国家首批重点学科，首批博士后流动站、博士点、特聘教授岗位；1995年移动通信国家重点实验室正式开放运行，为高校中唯一专门从事移动通信研究的国家级重点实验室；2008年获教育部985工程一类项目资助，并获江苏省和南京市重点支持，牵头筹建东南大学通信技术国家实验室；2011年获两部一省共同支持，建设国家级协同创新基地。,3,实验室概况（2）,目前实验室共有教师 55 人，其中千人计划 3 人、国家特聘专家
2、 2 人、杰青获得者 2 人、长江学者 4 人、博士生导师 19 人、教授 25 人、副教授 20 人、博士后 9人；在读博士生 91 人，硕士生287人。,南京通信技术实验室 协同创新示范基地,4,4G,3G,2G,1996,2001,2006,为移动通信升级换代做出突出贡献，发挥了国家重点实验室的引领与支撑作用,5,6,3G,IMT-Advanced4G,1G,2G,AMPSTACS,GSMcdmaOne,WCDMAcdma2000TD-SCDMA,E3G,LTE,WLAN,传输速率,200kbps,300kbps-10Mbps,10kbps,100Mbps,100M-1Gkbps,802
3、.11/WiFi,802.16e/WiMAX,3G+,HSDPAHSUPA1xEV-DO,2015,2010,2005,2000,1995,1985,YEAR,802.16m,性能提升3G4GxG,频谱、功率等资源高效利用,复杂度控制与智能灵活,Gbps及更高速无线传输,100bps/Hz频谱利用及绿色通信,分布式、SON及智能感知通信,移动通信技术发展趋势：更高速率更高效率更加智能,移动通信技术主要方向,7,定位：无线移动通信应用基础研究,技术开发,应用研究,基础理论,移动通信网络与系统理论及应用,宽带无线传输与多址技术,现代信号处理及其在移动通信中的应用,短距离无线通信与泛在网络,信息理论
4、与编码,实验室概况 研究方向,新型网络体系结构是近期移动通信发展的主要驱动力。以网络体系结构研究带动和促进学科整体发展，致力于新型的分布式网络、自组织网络、全IP网络的研究。,移动通信领域近年来最为重要的研究方向之一。重点研究多载波、多天线宽带无线传输与多址技术，发挥基础理论创新优势，形成新一代移动通信自主核心技术和知识产权。,8,科研任务统计,9,实验室负责人 尤肖虎(1/2),10,1988 年于东南大学无线电系获博士学位 移动通信国家重点实验室主任、长江学者；国家杰出青年基金获得者；全国五一劳动奖章获得者；IEEE Fellow、IEEE Nanjing分部主席；,在 IEEE 期刊上发
5、表论文 40 余篇，SCI 他引约 300 次，单篇最高被引次数 71 次；所主持项目荣获2003年度国家科技进步二等奖、2011年度国家技术发明一等奖；省部级一等奖 3 项；,11,主持国家第三代移动通信重大项目(C3G)，在CDMA多径能量窗技术研发方面取得项美国专利和11项国内发明专利，成果转移至家企业；主持NSFC重大项目，在移动分布式组网研究等方面取得一批基础性创新成果；主持863 FuTURE重大项目，自适应MIMO等关键技术取得突破，在国际上产生了广泛的影响；组织实施03专项首个IMT-A无线组网课题，联合12家单位，提交标准化提案200余篇，推动技术研究向标准化转移。,实验室负
6、责人 尤肖虎(2/2),12,高西奇教授,赵春明教授,丁峙教授,国家杰青/洪堡学者；IEEE 论文30余篇，SCI他引300余次。国家技术发明一等奖；IEEE通信学会莱斯最佳论文奖；IEEE Trans.SP/WC编委；863 B3G FuTURE 重大项目负责人。,教育部跨世纪人才；三次担任863重大项目课题负责人；国家技术发明一等奖、国家科技进步二等奖；获 2 项美国发明专利及 10 余项国家发明专利；IEEE 核心刊物论文 20 余篇，成果产生重大经济效益。,千人计划特聘专家、长江学者；IEEE Fellow、IEEE 核心刊物论文80余篇IEEE Trans.SP编委；IEEE SP
7、Letter编委；2006 IEEE Globecom技术委员会主席。,13,郑福春教授,李万林教授,陈明教授,千人计划国家特聘专家；IEEE Trans.WC及Journal of Communications编委；IEEE VTC 2006-Spring主席；IEEE 刊物论文30余篇；获2009年度IEEE VT 协会 VTC主席奖。,千人计划国家特聘专家；领导和完成了欧洲唯一的3G TDD 标准；获西门子全球2005 年度唯一的创新一等奖；领导完成了国家科技重大专项课题及863重点项目等。,教育部新世纪人才；国际核心刊物论文近20 篇，SCI 收录23 篇；负责完成国家863 项目及国
8、际合作项目各3 项；获省部级科技奖励 3 项。,14,潘志文教授,郑军教授,刘楠教授,江苏省六大人才高峰资助对象；国家技术发明一等奖、省部级一等奖 2 项；论文 30 余篇,发明专利 16 项；成果产生显著经济效益；负责多项国家重大专项课题及国际科技合作项目。,IEEE ComMag、Network 和 JSAC 客座主编；IEEE ComMag 等多个国际学术期刊编委；多个国际学术会议大会主席和技术委员会主席；IEEE期刊等国际刊物论文40余篇。,师从国际著名专家 Andrea Goldsmith 教授；与国际著名学者 H.Vince Poor 等长期密切合作；发表论文 30 余篇，其中 I
9、EEE Trans.IT 5 篇；承担国家自然科学基金等多个科研项目。,实验室基本概况 近期主要研究进展 未来发展方向 结束语,内容提要,15,主要研究进展 基础研究,牵头承担自然科学基金重大项目等基础研究项目，在国际上率先研究了协同分布式无线网络构架、普适 MIMO 容量分析和逼近容量新方法等，在国外杂志发表了216 篇论文，他引 428 次，原始创新能力显著增强。其中，普适 MIMO 传输方法和理论分析走在世界前列，获 IEEE 通信学会2011年莱斯最佳论文奖和 2010 年青年学者最佳论文奖。,IEEE莱斯奖是国际通信领域最有影响的学术奖项，自1975年设立以来，首次授予大陆学者。,1
10、6,发表于IEEE Wireless Comm的论文是国际上首个系统介绍分布式协同组网的研究论文,发表于IEEE JSAC的论文是国际上首个给出蜂窝小区边缘性能基础理论分析的研究论文,17,牵头承担国家科技重大专项首个IMT-A组网课题，向国内外标准化组织提交文稿近200篇，为我国 IMT-A 标准化做出了贡献；SON成果已经应用于中国移动2G/3G网络优化；MIMO容量逼近等研究成果已被应用于华为公司等多个企业的产品，成果获2011年国家技术发明一等奖。,主要工作进展 技术转移,18,与Ericsson、Nokia、ETRI、DoCoMo、Alcaltel等多家国际著名企业、科研机构广泛合作
11、；与瑞典和美国合作研究得到政府重点支持；承办WCSP等多个国际会议和双边研讨会；尤肖虎教授当选WCNC13大会主席，以及IEEE Fellow；本室人员10余次担任IEEE有关专刊的客座编辑；邀请包括IEEE通信学会主席、加拿大两院院士V.K.Bhargava教授，IEEE信号处理学会主席K.J.Ray Liu教授等10余名世界著名学者来校访问。,主要研究进展 国际交往,19,主要研究进展 国际交往,1,2,3,4,1.IEEE VT学会主席G.L.Stuber教授来实验室讲学2.IEEE SP学会主席K.J.RayLiu教授来实验室讲学3.IEEE网站刊出本实验室师生出席GlobeCom照片
12、4.WAWC暑期讲习班,20,主要进展1：宽带移动通信容量逼近传输技术荣获2011年度国家技术发明一等奖,信息技术领域近年来首个国家技术发明一等奖,国家领导人为尤肖虎教授颁奖,21,主要进展1：宽带移动通信容量逼近传输理论与技术,核心问题 宽带移动通信的频谱和功率资源受限；容量逼近 频谱或功率利用率最大化！解决思路 信道“特征模式”传输，信道特征的无线链路匹配；主要成果 容量可达的信道“特征模式”传输基本理论；易于工程实践的容量逼近系列发明专利；适用范围 资源受限型通信系统。,22,23,容量逼近传输 普适MIMO技术,X.Q.Gao et al,Statistical eigen-mode
13、transmission over jointly-correlated MIMO channels；IEEE Transactions on Information Theory,no.8,pp.3735-3750,2009,24,容量逼近传输 迭代接收技术,D.M.Wang et al,LOW COMPLEXTY TURBO RECEIVER FOR MULTI-USER STBC BLOCK TRANSMISSION SYSTEMS；IEEE Transactions on Wireless Communications；vol.5,no.10,pp.2625-2632；2006,主要进
14、展1：宽带移动通信容量逼近传输理论与技术,25,分布式协作无线通信技术以其大容量和高功率效率等特性成为新一代移动通信网络基本构架；将自组织组网（SON）技术引入移动通信网络，将极大地提高网络的智能化性能，提高网络资源的利用效率。,主要进展2：分布式协作与自组织组网研究,协同分布式无线组网,26,率先系统地回答了为何需要分布式蜂窝组网、如何组网、与传统蜂窝的技术区别、容量与效率在理论上的差别等一系列基础问题,探索移动通信基础组网技术创新；理论研发与系统实验验证密切结合；推动技术研发向标准以及产业应用转移。,主要进展2：分布式协作与自组织组网研究,27,在NSFC 和 863 支持下，国际上率先开
15、始研究分布式无线组网技术，目前成为国际上 4G 标准最为重要的创新技术之一；成果发表于 IEEE Wireless Comm 和 IEEE JSAC等国际期刊；SON成果已经应用于中国移动2G/3G网络优化和华为基站产品。,分布式无线网络的覆盖容量与功率效率分析,主要进展2：分布式协作与自组织组网研究,28,主要进展2：分布式协作与自组织组网研究,29,主要进展3：超宽带与智能无线通信系统研究,泛在网应用场景,泛在网以及多网融合发展对通信技术的智能化提高了更高要求；围绕UWB以及智能通信技术研究，先后获得863、自然基金和国家重大专项支持；研发内容涉及UWB传输、智能组网、芯片开发、技术标准、
16、泛在应用等。,30,主要进展 3：超宽带与智能无线通信系统研究,提出数字化脉冲超宽带无线传输理论方法，以及双层多载波调制超宽带无线传输理论方法等，解决了其实现复杂度高的工程应用问题。提出模型化非参量稳健频谱感知技术等，解决超宽带及智能无线通信所涉及的复杂电磁环境下应用等问题。计出多款超宽带芯片，构建了智能无线传感器网络系统，在多个领域得到广泛应用，完成2项国家技术标准的拟定。,31,智能健康应用,与江苏移动联合设立联合实验室；与中大医院合作进行高血压病人远程医疗健康守护；参与南京雨花区“慢性病综合防控国家示范区”创建；远程血压、血糖、心电检测应用列入中国移动招标项目。,32,内容提要,实验室基
17、本概况 近期工作研究进展 未来发展方向 结束语,33,性能提升3G4GxG,频谱、功率等资源高效利用,复杂度控制与智能灵活,Gbps及更高速无线传输,100bps/Hz频谱利用及绿色通信,分布式、SON及智能感知通信,移动通信技术发展趋势：更高速率更高效率更加智能,移动通信技术主要方向,34,35,Future directions:Everything can be shared and cooperative,DAS or CoMP is the first step;Network MIMO;Frequency shared led to CR and CA/SA;Bandband re
18、source shared fully distributed operated network;Software shared cloud;D2D and virtualization;Advantage:efficiency;Disadv.:Complexity,36,/Wired,Future directions:Convergence of Wireless/Wired Communications,Over 70%traffic happened in indoors;Cellular mobiles are not necessary and expensive;Exhaused
19、 spectrum below 2GHz;Converged wireless/wired by allocating higher Freq.spectrum(e.g.MM or THz)for indoors;Lower spectrum for outdoors coverage.,37,Future directions:Convergence of Satellite/Territorial Mobile Comm.,Advanced on board antennas and S/P capability will be available soon.Lower cost mobi
20、le handset will be possible.Convergence of satellite(e.g.GEO)and territorial will make the operation easier and profitable.LTE will be a good choice for the convergence.,38,B4G关键技术研究,研究目标：系统频谱利用率从目前的10-20bps/Hz提升至100bps/Hz以上；功率资源利用率提高10倍以上。,关键技术：大规模MIMO传输理论方法 天线数目增加至64以上的无线传输基础理论与技术；分布式与自组织组网方法 天线数目
21、增加至64以上的分布式组网与自组织组网基础理论与方法。,39,拟开展的研究场景,内容提要,实验室基本概况 近期主要研究进展 未来发展方向 结束语,40,实验室发展处于良性时期，优秀人才不断汇聚，科研经费相对充足，高水平研究论文快速增长；经过近10年的努力，实验室B3G移动通信研究已进入成果的收获期，学术研究逐步得到国际同行认可，关键技术在标准化和产业化得到应用；UWB等短距离无线通信技术逐步成熟，进入成果的转化期；在坚持已有研究特色的基础上，实验室正努力开拓B4G、卫星移动通信、毫米波通信、物联网应用等新的研究方向；抓住机制创新的新机遇，努力创建国家实验室、国际联合实验室等，力争开创实验室建设的新局面。,结 束 语,41,南京通信技术实验室,42,43,开放性问题：1、简述移动通信系统工作原理，并列举几种典型的应用；2、请回答中国三个移动通信运营商所采用的技术标准，以及他们技术共同点；3、简述未来移动通信技术发展的主要趋势。,携手共创无线未来！,44,
