空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室，陕西 西安 710077
卫星弹性光网络（SEON）具有容量大、抗干扰能力强和资源管控灵活等优点，是卫星互联网重要的发展方向。路由和频谱分配（RSA）问题是SEON的核心关键问题之一，针对SEON中的RSA问题，提出了一种基于路径状态感知的动态路由和频谱分配算法（PIV-SSA），PIV-SSA算法由分段频谱分配（SSA）算法和基于路径影响值的路由选择（PIV）算法组成，在SSA算法中，根据业务所需要的传输速率来分配不同位置的频谱资源，在PIV算法中，基于SSA算法预分配频谱结果，综合考虑频谱资源消耗、链路频谱状态和路径存活时间等因素来选择最佳传输路径。仿真实验结果表明，在不同负载强度下，相较于经典的KSP-FF算法，PIV-SSA算法在网络阻塞率上平均降低了4.60%以及在网络频谱利用率上平均提高了4.78%。
卫星互联网 卫星弹性光网络 路由和频谱分配 分段频谱分配 路径影响值 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706014
随着低轨卫星互联网的迅猛发展，星间激光通信链路成为低轨大型星座互联互通的关键，也是用户接入卫星互联网实现全球范围内端到端交互的基础。与地球同步轨道的星间环网不同，由于低轨卫星的高动态性，造成星间链路需要不断动态重构，由此带来空间节点的编址方式、交换路由方法等诸多技术难题，是目前该领域关注的热点。此外，用户终端通过微波链路接入卫星互联网，需要微波链路与激光链路之间的汇集和分发，也是迫切需要研究解决的重点难点问题。
卫星互联网 低轨星座 星间激光通信链路 传输 交换 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706005
烽火通信科技股份有限公司 武汉烽火技术服务有限公司，武汉 430074
【目的】随着各种互联网新兴业务的崛起以及无源光网络（PON）在行业应用场景的延伸，作为第五代固定网络（F5G）代表技术的PON，需要不断演进升级才能满足未来网络的需求。其中，PON的时延是迫切要改善的关键网络性能指标，故文章对PON的低时延技术进行了深入研究。
【方法】文章首先总结了当下PON在低时延方面所面临的挑战，分析了导致PON时延较高的主要原因有两个，分别是因光网络单元（ONU）带宽分配机制引入的上行固有时延和因ONU注册/测距机制引入的上行随机时延。因此，文章提出了基于单帧多突发技术和独立注册通道技术的两种超低时延技术方案，并进行实验验证分析。
【结果】通过验证分析，对于单帧多突发技术的低时延技术方案，结合时延和带宽利用率两个性能指标综合来看，1/4调度周期表现最优，但会牺牲小部分带宽，比较适合传输对时延敏感而带宽不敏感的业务；对于独立注册通道技术的低时延技术方案，由于引入了额外的波长用于ONU注册/测距通道，可以完全消除正常业务通道因注册/测距的静默窗口引入的额外时延和抖动。
【结论】综合而言，文章所探讨的基于PON的超低时延技术方案，可以有效降低PON的时延，有助于促进虚拟现实（VR）类等新兴业务的规模商用和工业互联网的快速发展。
无源光网络 超低时延技术 虚拟现实 工业互联网 PON ultra-low delay technology VR industrial internet 光通信研究
2024, 50(1): 22006501
1 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室，四川 成都 611731
2 光纤传感研究中心之江实验室，浙江 杭州 310000
简要回顾了从基于传统机器学习的普通感知型分布式光纤声波传感器（DAS）到基于深度学习的全智能化DAS的转变历程，深入分析了基于多维信息提取的DAS监督学习及半监督、无监督和跨场景迁移等深度学习方法的研究现状，概括了不同识别模型的构建思路、特点，及其识别性能、处理时间等评价指标，也论述了DAS从单源检测到多源混叠检测、从单任务到多任务处理等智能感知能力提升面临的新挑战，最后对全智能化DAS的信号处理发展方向及新趋势进行了展望。
光纤物联网 相敏光时域反射 分布式光纤声波传感器 智能感知 信号处理
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
为了在高动态、低信噪比的条件下实现对低轨物联网信号的快速捕获, 提出了一种用于快速捕获低轨物联网信号的部分匹配滤波-快速傅里叶变换(PMF-FFT)改进算法。首先, 利用星历信息预估多普勒频偏, 缩小频域搜索范围; 然后, 通过补零、加窗方法克服PMF-FFT算法的扇贝损失; 最后, 采用频域差分非相干累积提高低信噪比下的输出增益。仿真分析表明, 所提改进算法在信噪比为-25~-15 dB时能提高低轨物联网信号的检测概率, 搜索范围由15~35 kHz缩小为24.8~25.2 kHz。
低轨卫星物联网 多普勒频移估计 扇贝损失 部分匹配滤波-快速傅里叶变换 low-orbit satellite internet of things, Doppler fr
1 国网天津市电力公司，天津 300010
2 国网冀北电力有限公司智能配电网中心，河北秦皇岛 066100
3 天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072
针对电力物联网智能终端有限的存储、计算和通信资源，现有运行管理算法大多偏重于降低节点功耗，导致终端安全抗捕获的性能受限。为在保障电力物联网终端节点运行性能的同时提升抗物理捕获攻击能力，提出一种轻量级密钥管理方案。通过集中器节点部署增加管控中央区域，形成了一种新型的双层网格部署模型。基于新结构提出一种双阶段的密钥信息分配算法。各阶段根据各子区域节点数目设置 Blom矩阵空间的安全阈值，大幅提高了电力信息网络连通性和抗捕获性能。仿真结果证明，当被捕获终端比例为 5.5%时，该方案对应的通信链路失效概率较t-UKP和 SPECC方案最大降低 63%和 68%。
电力物联网 密钥分配 双层网格结构 抗捕获性 通信开销 power Internet of Things key distribution double-layer grid structure anti-capture communication overhead 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 1049
1 南京邮电大学卫星通信研究所, 江苏南京 210003
2 西安空间无线电技术研究所, 陕西西安 710000
在卫星物联网 (IoT)场景中, 随着终端数量不断增加, 频谱资源日益紧张。传统的随机接入技术频谱利用率较低, 使得传统随机接入协议不适用于未来卫星 IoT的高并发业务需求。同时, 卫星通信链路长, 开放性强, 难以保证特种终端信号的安全性。对此, 本文提出一种适用于卫星 IoT的混合随机接入方案。该方案引入重叠传输的容量提升与安全性优势, 利用扩频码对瞬时功率谱密度的控制能力, 构造功率域非正交接入条件, 并通过接收端的迭代分离实现稳健接收。对本文所提方案的吞吐量性能进行闭式解推导分析与计算机仿真, 结果表明, 与传统的随机接入协议相比, 所提方案可提高系统吞吐量。同时, 相较于常用信号隐藏方法, 所提方法利用常规接入数据包的功率优势, 强化了波形隐藏效果, 提升了特种信息接入的安全性。
扩频 Aloha 随机接入 安全接入 卫星物联网 spread spectrum Aloha Random Access(RA) secure access satellite Internet of Things 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(7): 901
安徽医学高等专科学校眼视光教研室，合肥 230601
近视对个人、家庭和社会造成严重影响，现有的儿童青少年近视防控工作难以满足新目标、新形势的要求。基于互联网数据驱动的近视防控全产业链医疗模式，通过线下眼科诊所端和智能设备端2个端口，收集青少年的眼健康、光环境及用眼行为数据，上传至眼健康智能数据综合服务平台，利用大数据趋势化分析得出分析报告，对解决青少年近视防控市场的四大痛点问题至关重要，有利于国家近视防控政策的落实。
近视防控 互联网 医疗模式 myopia prevention and control internet medical model
1 上海第二工业大学高等职业技术(国际)学院，上海 201209
2 上海熹年商贸有限公司，上海 200001
基于互联网高速发展的今天，依托文献研究了国内外近视率数据和传统眼镜行业的现状，分析了传统眼镜行业实现转型应该采取的措施，发现通过新零售的营销方式可以优化行业，进一步促进互联网眼镜行业的发展，做到线上线下相互融合，提升转化客流率，推动眼镜零售行业持续向好发展。
眼镜 零售 互联网 glasses retail internet
