近日，国家自然科学基金委员会公布2022年“未来移动信息网络新理论与技术基础研究”专项项目申请结果，香港中文大学（深圳）理工学院/未来智联网络研究院黄川教授领头、西安电子科技大学与北京邮电大学参与的《任务导向的天空地一体化接入传输理论与关键技术》获得重点支持资助，项目直接经费250万元。

01 未来移动信息网络专项项目背景

移动信息网络已成为人类社会的重要基础设施和国家的重要战略资源，在社会进步、经济发展、文化传播、国家安全等方面的作用日益突出。党中央、国务院高度重视移动通信产业的发展，强调要加强基础研究部署，加快实施创新驱动发展战略和实现高水平科技自立自强。

移动信息网络已进入到万物智联、天空地一体化网络的时代，亟需拓展传统信息理论和网络理论。本专项面向未来移动信息网络新特征和新需求，以新的科研范式探索相关新理论与技术，通过网络架构、信息系统的顶层研究，带动资源和器件的研究发展，开辟新赛道，攻克制约我国未来移动信息网络发展的瓶颈，支撑网络强国和航天强国等国家重大战略，为使我国信息通信产业保持在世界先进行列、形成具有竞争力的开放创新生态打下坚实基础。

02 获批项目介绍

2022年开始，中国信息通信研究院、中国电信等单位陆续完成了5G信号上星试验；国内外顶尖公司，如SpaceX、高通、华为等，都初步实现了手机终端直连卫星的技术；2023年4月，中国信科主导完成了星地融合的国际电信联盟标准制定。这一系列重大科技进展充分表明：采用统一的通信体制，实现地面网络、空中网络（无人机等）、卫星网络的深度融合是未来移动信息网络的重要发展方向。针对短包任务更适宜的非相干传输场景，如何解决大尺度空间带来的分簇无定形网络形态、异步异构传输模态和短包传输“涟漪效应”是本项目的核心挑战。

图1. 天空地一体化网络

本项目重点研究三维分簇无定形网络的非相干信息论，构建网络容量与系统延迟的折中理论；研究多源相噪、用户异步和信道异构的典型场景下基于能量调制的大规模智简接入技术，提出模型与数据协同驱动的收发信机设计方法；研究涟漪效应的空时干扰模型，解决面向多样化任务协同传输的网络调度和资源分配问题；最后，搭建半实物系统级仿真实验平台。

图2. 项目研究内容与研究目标

本项目将有效促进未来统一体制的天空地一体化网络更快走向一般意义的工程实用化，对移动通信网、广域物联网、全域监测和感知等通信设备和系统的设计应用，具有重要的理论及经济价值。

03 项目负责人介绍

黄川教授

香港中文大学（深圳）理工学院副教授

未来智联网络研究院副院长、省重点实验室副主任

项目负责人黄川教授于2012年获得美国德州A&M大学（Texas A&M University）电子工程博士学位。曾担任美国普林斯顿大学副研究员、美国亚利桑那州立大学研究助理教授、新加坡国立大学访问学者。2020年获得国家优秀青年基金。

黄教授的研究方向是人工智能在信息网络中的应用，主要包括语义通信、基于数字孪生的通信和物流网络设计。他已经发表专著2部，专著章节1部，学术论文100余篇，包括IEEE等期刊论文50余篇。承担自然科学基金、教育部联合基金等项目，总金额超过1500万人民币，相关成果在国家重大事件、行业头部公司中得到广泛应用。担任了IEEE Transactions on Wireless Communications，Journal of Communications and Information Networks，IEEE Wireless Communications Letters的编辑，也是中国通信协会高级会员、IEEE亚太通信协会下属会员发展分委会的秘书、IEEE通信协会学生竞赛委员会的委员。他还担任了IEEE GLOBECOM、IEEE ICCC等多个国际会议的分会和研讨会的主席，并应邀在多个国际知名的无线通信会议上做学术报告。