澳大新語 • 2023 UMAGAZINE 27 12 封面專題 • COVER STORY 搭建大規模高效通信系統 沒有康莊的網路通信大道，就難以實現高效的信息感 知。5G網路作為數字世界新型基建，為城市大數據的 傳輸「打通經脈」，同時對無綫通信的速度、效率和 可靠性提出更高要求。研究團隊在馬教授帶領下，針 對5G系統低時延、大連結、高速率、超可靠等關鍵需 求，開展大規模天線通信系統研究，以構建高效的信 息傳輸體系。馬教授說，團隊積極構建更佳的網路通 信環境，也為智能感知提供新途徑。 團隊搭建了「大規模天線通信系統」：透過波束賦形 技術，善用豐富的空間資源，實現海量用戶於同一空 間、同一頻率、同時接入；同時可透過波束賦形，利 用大規模多天線將空間切塊細化，保證每個小區域均 可支持多路數據同時傳輸，提高網路容量，實現低時 延通信。 另外，團隊還就大規模天線通信系統與生俱來的技術 難題，如高維信道矩陣和複雜信道結構等挑戰，提供 了新的分析理論與優化方法，為5G及下一代移動通信 系統設計與實現奠定理論與技術基礎，成果獲頒澳門 科學技術獎自然科學獎三等獎。 探索適合澳門的智能傳感體系 城市大腦信息反饋的敏捷程度除了講究網路傳輸的效 能，亦取決於擔當城市「神經末梢」的智能傳感器能 否迅速、精準地掌握城市的脈搏；搭建城市的智能傳 感體系有賴學術、工程和產業全方位協同。近年，全 球先進城市陸續利用智慧街燈，建設智慧城市的感知 系統，因此澳大與澳門電力股份有限公司在2020年就 澳門構建智慧街燈系統開展研究，把工程應用與理論 研究相結合，探索適合澳門的方案。 團隊針對澳門發展智慧街燈的基礎條件開展調查，並 透過在澳大校園設置的智慧街燈試點，深入研究智慧 街燈系統各功能模塊的技術開拓和控制平台設計。 馬教授表示，智慧街燈集智慧照明、人流及車流管 理、環境監測、資訊交互多功能於一桿，是建設智慧 城市全面感知網路的載體。團隊將繼續完善無線通 訊、感知網路的技術供給體系，支撐澳門智慧城 市的發展。 結果」，應用到智慧能源、智能交通、城市公共安全 與災害防治等各大智慧城市發展的重要領域。「這也 反映了實驗室研究佈局的戰略思路。」 智能傳感與網路通信研究團隊以構建物聯網的有效感知 與傳輸體系為目標，面向未來萬物智聯時代的科技演 進，致力研發先進的傳感和通信技術，驅動城市數字化 轉型。馬教授是此研究團隊的學術領軍人物，她指城市 的「物」遍佈每個角落，遠至萬丈高樓、偏僻街道、橋 樑，廣至樓梯轉角、車輛，深至地下管網，對城市互聯 感知、網路通信體系建設有著更廣、更深的需求。 智能傳感如人之五感 研究團隊現聚焦智能傳感、網路通信兩大方向，進行 拓展物聯網技術的基礎研究，為城市互聯、萬物互 聯打牢地基。馬少丹教授表示，智能傳感有如人之 五感，透過採集物理世界四方八面的信息，如圖像、 溫度、路況、視頻、能耗等數據，感知城市運行的脈 搏；同時，利用網路通信技術，鋪設更寬敞的康莊大 道，使信息傳輸更流暢和迅速，從而向城市作出反饋 和控制，形成與物理世界的互動，最終實現以最低程 度的人為介入、智慧化的城市管理與運行。 物聯網如今邁向下一階段變革，對智能傳感、網路通 信技術提出更高的發展要求。研究團隊面對海量接 入、動態複雜與資源受限的通信環境、多樣化感知與 通信需求、跨行業多領域應用場景，以及高效安全傳 輸等諸多挑戰，在可重構智能反射面輔助的高效節能 通信、高能效通信感知一體化的無線物理層、智能感 知與空天地一體化網絡，取得實質進展及突破，持續 為物聯網新型基建作有力支撐。 馬少丹教授 Prof Ma Shaodan
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