周婷|翻越“三座大山”，填补最后一块“拼图”( 二 ) 拼图|大气波导|误差积累|PETO

在国际上，公认的大气中电波传播抛物方程建模平台PETOOL支持800M至20G频段，实测验证距离160公里。“我们的思路是提出电磁波复数折射率，更精准刻画大气折射与吸收效应，将适用频段拓展至100G，创建海陆多种地表形态模型，支持海陆多场景，最终使首次试验验证距离达到253公里。”周婷说。
这是周婷团队第一个主要技术发明点，即建立了超远距无线干扰建模技术。
接下来，他们要攻克专网现有通信范式难以同时满足广域和宽带“双高”需求的难题。“传统中继要么放大转发，但放大信号的同时也放大了噪声和干扰；要么译码转发，但万一发生误判将导致差错传播。”周婷解释道。
周婷团队不得不重新设计。他们反复试验、对比，最终建立了高可靠时延保障中继技术。而这也是周婷团队第二个主要技术发明点。
第三个主要技术发明点是他们建立的异构网络负载均衡能效优化技术。在这一过程中，研究人员在国际上首次提出基于空间投影约束的联合用户配对和功率分配方法。
“第一和第二个主要技术发明点是解决广域宽带专网通信‘能不能’的问题,而第三个主要技术发明点解决的是网络全局性能怎么更优、效率怎么更高的问题。”上海高等院研究员胡宏林介绍道。
不过他也指出，第三主要技术发明点虽然不是广域宽带的必要技术，但考虑到资源总是稀缺的，因此广域宽带不仅要能用，还要用得更高效、全局更优。同时该技术发明点是通信网络的共性技术，能够适用不同特定场景的专网通信。
周婷坦言，这样的技术突破并不是集中攻关四五年就能攻克的。他们每走一步，都会遇到遍地荆棘。
幸运的是，周婷和团队成员并没有被困难吓倒。她特别感谢中国科学院青年创新促进会在关键时刻给予自己这名80后青年科学工作者的“第一桶金”，随后她带领的团队陆续得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、上海市科技创新行动计划、中科院战略性先导专项等项目的支持。
应用范围并不“专”
周婷团队技术成果目前已在黄渤海等海域有所应用。例如，在大连和烟台分别部署超远距基站，再加上船只上的中继系统，最终形成局部海域的专用无线通信系统，满足相关部门对海域船只的实时视频监控需求。
但周婷团队并不只专注于海域通信，还牵头制定上海市经济和信息化委员会发布的《新型城域物联专网建设导则》。上海东方明珠数字电视有限公司技术总监王斌介绍，周婷团队针对不同场景，就频谱资源、传输速率和功耗要求，参考现有先进技术，制定了具体的技术指标。
“第三个主要技术发明点的频谱共享技术实现了在原有广电双向网基础上再部署新型城域物联专网，使得异构网络共享频谱、负载均衡、互不干扰，物联终端的能耗90%以上用于传输。”周婷说。
此外，正是该技术发明点的能效优化技术在不改变终端硬件的情况下，降低传输所需功耗，延长终端使用寿命，得到了上海普陀、杨浦、虹口等管理部门的肯定。
以普陀区为例，该区在城域物联专网建设中采用周婷团队的技术，用于支持小区非机动车车库的电弧传感器、非机动车充电桩、人脸门禁、微信开门、烟感、摄像头等感知设备有效接入中枢管理平台。据悉，目前终端总接入量超过60%，平均能耗比原有设备节约15%左右，既实现了车库的无人值守和精准管理，也有效解决了电瓶车楼道充电的顽疾。
“无线通信技术的飞速发展和无线网络的不断演进，决定了我们研发的专网无线通信关键技术也需要不断演进增强。”周婷表示，随着5G的全球部署以及6G在技术与用户需求上的发展趋势，他们在6G时代将面临新的技术难点与挑战，如新型网络寻址生态的发展需求、空天地海一体化战略下的复杂通信环境适应需求等。而这也是周婷团队下一步要攻克的。

周婷|翻越“三座大山”，填补最后一块“拼图”( 二 )

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