近日，电子学院程翔教授团队发表在国际期刊IET Communications的论文“Vehicular Communication Channel Measurement, Modelling, and Application for Beyond 5G and 6G”荣获该期刊2021年度唯一最佳论文奖：Premium Award。该论文由电子学院程翔教授，电子学院2019级博士生黄子蔚和无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝博士合作完成。

B5G和6G通信时代，为支撑更多潜在与未来车辆相关的应用，例如自动驾驶和智能车辆，车联网通信系统受到了广泛关注和研究。然而，作为基石的车联网无线信道知识尚未完备，现有车联网信道模型的精确度与实用性也尚有不足。因此，亟待对B5G/6G车联网通信信道开展全方位、多层次研究。

课题组在B5G/6G车联网通信场景下开展了详尽的信道测量和建模工作，分别从数学的角度和物理的角度，首次验证和分析了B5G/6G车联网信道所展现出的三重空-时-频非平稳特性。首先，课题组从空-时-频非平稳特性的数学角度出发，分别验证和分析了随着大规模天线技术的应用，车联网信道特性会在空间域上发生变化，展现出空间非平稳；车联网通信的复杂快时变特性会导致车联网信道特性在时间域上发生变化，展现出时间非平稳；随着毫米波通信技术的应用，车联网信道特性会在频率域上发生变化，展现出频率非平稳。接着，课题组深入探究了空-时-频非平稳特性的物理机制。研究结果表明（如图1），在车联网空-时-频非平稳信道中，簇会在大规模天线阵列域上演进，使得不同的天线元件具有不同的可视链路；簇会在时间域上演进，使得不同时刻下的车联网信道具有不同的可视链路；在毫米波车联网信道中，作为频率域的二元域，簇会在时延域上展现出相关性，使得车联网信道存在时延域上的相关散射性。除了空-时-频非平稳特性，课题组研究发现，一个车联网通信的场景特殊性，即车流量密度，也会对车联网信道特性有显著的影响。

图1 车联网信道中空-时-频非平稳特性的物理机制

为有机融合车联网信道特性（三重空-时-频非平稳）的建模和车联网场景特殊性（车流量密度）的捕捉，课题组应用生灭过程算法、可视区域法和机器学习中的聚类算法，区分环境中的静态簇和动态簇，联合捕捉了动静态簇在时延域上的相关散射性和空时域上的复杂演进，实现对B5G/6G车联网信道的低复杂度而高精度的建模。进一步地，课题组首次在车联网信道测量和建模的基础上，将B5G/6G车联网信道应用研究进行有机地融合。研究结果表明（如图2），车联网信道非平稳特性和车流量密度会对车联网系统上层的应用设计有显著的影响。

图2 信道非平稳特性和车流量密度对车联网系统上层的应用设计的影响：（a）仿真场景示意图，（b）不同车流量密度下的数据包平均下载百分比，（c）低车流量密度场景，平稳信道与非平稳信道下的数据包平均下载百分比,（d）高车流量密度场景，平稳信道与非平稳信道下的数据包平均下载百分比

课题组利用产学研结合的方式，协同集成化科研、教育、生产在不同社会分工上的功能与资源优势，对接与耦合技术创新的上、中、下游。课题组此次对车联网信道的研究为未来B5G/6G车联网通信系统的设计、性能评估和上层的应用设计提供了大量有益的建议和指导。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的大力支持。

IET（The Institution of Engineering and Technology）是欧洲规模最大、全球第二的国际专业学会。IET Communications期刊是IET学会下属的通信领域权威期刊，也是SCI索引期刊，该期刊每年从过去两年内发表的所有论文中择优评选出唯一一篇论文作为期刊最佳论文奖，获奖率小于0.1%，是通信领域最重要的国际学术奖项之一。

论文链接：

https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/iet-com.2020.0531

获奖链接：

https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/hub/journal/17518636/homepage/prizes