bwin必赢马宏雷老师在穿地通信领域发表最新研究成果

发布者:宋萍发布时间:2025-10-23浏览次数:19


近期,bwin必赢方志军教授团队成员马宏雷老师在《IEEE Communications Surveys & Tutorials》(中科院1Top)期刊发表最新综述性研究成果,论文题目为 “Through-the-Earth Magnetic Induction Communication and Networking: A Comprehensive Survey”该期刊 2025 年最新影响因子高达 46.7,在 IEEE 所有 SCI 收录期刊中排名首位,影响因子接近《Nature》(2025年影响因子 48.5);其年发文量严格控制在 80 篇以内、录用率不足 20%,是全球计算机与通信领域公认的 “前沿风向标” 期刊。


1 穿地通信技术                   图2  支持TCP/IP的磁通信网络实现方案


磁通信(MI)技术是地下应急通信、资源勘探、水下通信等场景的核心支撑(如图1),也是下一代移动通信-空天地海地下一体化网络(SAGUI)重要组成部分。我国大中型煤矿平均开采深度达五六百米,部分大型煤矿超千米,地下深穿透通信难题长期制约作业安全与应急效率。此次研究成果为解决这一难题提供了理论基础与技术参考,可进一步推动我国深地通信技术向高可靠性、广覆盖性、强适应性方向发展,对提升矿山应急救援、地下/水下工程、地下/水下机器人的效率,保障地下/水下作业人员安全具有重要现实意义。此次发表的论文聚焦 “穿地磁通信” 这一地下通信领域核心技术,开展系统性、全方位研究:


1.对比分析各类磁通信应用场景,精准提炼穿地通信特有的技术挑战;

2.针对磁通信快衰落(MI Fast Fading)存在巨大研究空白,提出全新几何模型,并指出对现有磁通信理论严重挑战。磁通信快衰落信道是马宏雷于2020年首次在国际著名期刊上提出的新物理概念,部分研究成果于去年(2024年)发表于期刊IEEE TWC(中科院1Top);

3.将磁通信信道功率增益细分为四个独立物理子模型,极大简化磁通信网络优化难度;

4.系统总结中继技术,提出高密度网络中的串扰效应,并给出部分解决方案;

5.基于OSI 框架梳理 SAGUI 环境下一体化磁通信网络协议的关键研究任务;

6.提出支持 TCP/IP 协议与 Linux 系统的磁通信网络框架(如图2),可实现现有及新兴 磁通信解决方案的完整落地,助力科研人员借助 Linux 资源与深度学习平台,加速 SAGUI 网络中地下物理网(UG-IoT)技术的研发进程;

7.指出如何利用自然语言模型解决磁通信中传统方法难以解决的问题。


该论文是我校bwin必赢方志军教授团队(马宏雷、方志军、高永彬),联合同济大学PAI研究中心(刘儿兀、王睿教授),以及多国著名科学家(澳大利亚新南威尔士大学倪巍、新加坡南阳理工大学 Dusit Niyato、加拿大曼尼托巴大学 Ekram Hossain教授)合作完成。彰显了我校在跨学科、跨国界学术协作中的优势。


论文地址:https://ieeexplore.ieee.org/document/11207648/