针对量子密钥分发光无线通信系统中的指向误差建模，研究人员提出全新综合分析框架
量子密钥分发（QKD）是一种基于量子力学原理的新兴通信技术，可使通信双方在可能遭到窃听的信道中生成共享的安全密钥。在影响量子密钥分发系统性能的诸多参数中，发射端与接收端的光轴偏差（即指向误差）尤为重要。然而，目前针对量子密钥分发光无线通信（OWC）系统指向误差的综合性研究仍十分匮乏。
为填补这一研究空白，2025年12月1日发表于IEEE Journal of Quantum Electronics第61卷第6期的一项研究，开创性地提出了一套用于建模指向误差对量子密钥分发光无线通信系统性能影响的综合分析框架。土耳其OSTIM技术大学的Yalçın Ata教授表示：“通过将光束偏移的统计模型与量子光子探测理论相结合，我们推导出了量子密钥分发系统关键性能指标的解析表达式，从而明确了指向误差在削弱安全密钥生成能力方面的具体作用。”
研究人员以广泛应用的BB84量子密钥分发协议为研究对象，采用瑞利分布与霍伊特分布对指向误差进行建模。以此为基础，他们首次推导出指向误差影响下的误码概率与筛选概率解析表达式，并进一步利用这些表达式计算量子比特误码率（QBER）与安全密钥率（SKR）。此外，研究人员还分析了对称与非对称光束偏移两种情形下指向误差所造成的影响。
研究结果表明，随着光束腰半径的增大，指向误差随之加剧，从而显著降低量子密钥分发系统性能，具体表现为量子比特误码率升高、安全密钥率下降。增大接收端孔径尺寸可在一定程度上缓解上述性能退化，但改善效果存在上限。值得关注的是，水平方向与垂直方向偏移量不同的非对称光束偏移，反而有利于系统性能的提升。
Ata教授总结道：“我们基于瑞利分布与霍伊特分布框架得出的结论，与现有通用模型保持一致，同时进一步厘清了指向误差非对称性在系统性能变化中所扮演的关键角色，为相关问题提供了全新的解析视角。”
参考文献
原文标题：《指向误差对量子密钥分发的影响》
期刊：IEEE Journal of Quantum Electronics
数字对象识别号：10.1109/JQE.2025.3627887
图释：本研究阐明了指向误差对量子密钥分发性能指标的影响，为实际系统的性能优化提供了重要参考依据。
新闻稿来源：IEEE光子学学会
媒体联络人：Laura A. Lander
电子邮箱：[email protected]
所在地：美国纽约
电话：+1 (732)-465-6479

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二月专题中的第二篇特稿文章由里尔大学（University of Lille）的研究人员与法国国家铁路公司（SNCF）的行业专家共同完成。文章表明，通过优化能量管理策略，改造后的混合动力双模式列车最高可实现达 51% 的燃油节约，清晰展示了一条在真实运营条件下显著降低铁路能源消耗与碳排放的高效且可落地的技术路径
Fuel-saving potential of a retrofitted diesel hybrid dual-mode train
Ayoub Aroua; Walter Lhomme; Clément Depature; Philippe Adam; Matthieu Renault
Published in Volume 7, IEEE Open Journal of Vehicular Technology
https://ieeexplore.ieee.org/document/11308122
本文研究了将传统柴油双模式列车改造为混合动力系统后所能实现的燃油节约潜力。柴油混合动力列车可在具备接触网条件的区段使用电力驱动，在无接触网区段则采用柴油和/或电池供能。基于法国在役列车开展的实车试验结果表明，采用一种以维持电池荷电状态为目标的规则型能量管理策略，混合动力改造可使燃油消耗降低约 22%–25%。然而，这种相对简单的控制策略并未充分发挥改造后所配置的大容量电池的潜力。
为进一步挖掘节油空间，作者引入了一种先进的能量管理优化算法，采用类似插电式混合动力汽车的“电量消耗型”策略，并综合考虑了铁路电力基础设施带来的充电机会、线路特性信息以及列车的日常运行任务。在此基础上，研究设计并评估了三种贴近实际运营的运行场景，这些场景在列车是否可在中途停站期间利用接触网充电，以及是否可在运行过程中从无接触网区段切换至接触网供电模式等方面存在差异。
仿真结果表明，与原先维持电池荷电状态的策略相比，优化后的能量管理方案可实现显著更高的节油效果，燃油消耗降低幅度约为 4%–37%。与原始的非混合动力列车相比，采用优化策略的混合动力列车可实现约 25%–51% 的燃油节约。
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1月16日至18日，第二届系统智能与安全前沿学术论坛暨IEEE Chongqing Section成立仪式在重庆大学举办。本次论坛由重庆大学、Journal of Automation and Intelligence、中国自动化学会可信控制系统专业委员会联合主办，中国工程院外籍院士、重庆大学宋永端教授担任会议主席。论坛聚焦自动化与系统智能领域的研究热点和前沿问题，中国工程院院士、欧洲科学院院士、IEEE Fellow等60余位国家级人才分享前沿研究成果，吸引了300余位专家学者参会。
会议合影
重庆市科技局二级巡视员冯光鑫、重庆大学副校长邓绍江在开幕式上致辞。论坛开幕式由重庆大学自动化学院院长苏晓杰教授主持。IEEE中国理事会主席闻映红教授主持IEEE Chongqing Section主席选举过程，经IEEE Chongqing Section会员现场投票，宋永端全票当选IEEE Chongqing Section主席。在全体与会代表的见证下，宋永端、邓绍江、冯光鑫和IEEE中国区会议经理马聪女士共同为IEEE Chongqing Section揭牌。宋永端在致辞中衷心感谢IEEE及社会各界的信任与支持，他将带领团队积极推进IEEE Chongqing Section的建设工作。随后，马聪和IEEE计算智能学会主席、欧洲科学院院士金耀初教授发表致辞，对IEEE Chongqing Section的成立表示热烈祝贺。
重庆市科技局二级巡视员冯光鑫致辞
重庆大学副校长邓绍江致辞
中国工程院外籍院士、重庆大学宋永端教授致辞
IEEE Chongqing Section揭牌仪式
本次论坛包括3场大会报告、6场特邀报告和1场圆桌论坛，内容丰富多元，精彩纷呈。中国工程院院士、东北大学柴天佑教授，欧洲科学院院士、安徽大学刘德荣教授，IEEE计算智能学会主席、欧洲科学院院士金耀初教授分别作大会报告，报告内容涉及控制系统智能化发展，类脑计算与类脑具身智能，IEEE期刊、会议、会员工作与学术职业发展等，受到了与会专家学者的广泛好评。
中国工程院院士、东北大学柴天佑教授作大会报告
欧洲科学院院士、安徽大学刘德荣教授作大会报告
IEEE计算智能学会主席、欧洲科学院院士金耀初教授作大会报告
特邀报告以“系统智能与安全”为核心主题，由广东工业大学谢胜利教授、西北工业大学潘泉教授、鹏城实验室/西安电子科技大学石光明教授、西安交通大学刘妹琴教授、哈尔滨工业大学（深圳）吴爱国教授、北京航空航天大学董希旺教授呈现，围绕AI赋能的北斗导航创新技术、低空经济与低空安全、人工智能从数字世界向物理世界的进化、水下目标定位跟踪、时滞系统控制理论及集群协同控制等前沿方向，引发了与会学者的热烈讨论。
圆桌论坛环节由同济大学张皓教授主持，清华大学孙富春教授、青岛科技大学李少远教授、电子科技大学陈华富教授、华东理工大学严怀成教授参加，围绕“具身智能感知、决策、控制一体化”的最新学术动态、技术挑战和发展趋势展开了深度交流。
圆桌论坛
本次论坛搭建了一个高水平、跨学科、促融合的学术交流平台，为智能自动化、系统安全及自主无人系统等领域的前沿创新与融合发展注入了新的思想动力。

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本期月度专栏的首篇文章是一篇特邀综述论文，由上海交通大学的研究团队联合完成。文章围绕远场、近场以及跨场无线传播场景，深入浅出地梳理了波束管理技术的发展脉络，生动揭示了不同传播场区下的信道特性如何影响系统设计取舍、工程实现难点，以及面向下一代无线网络的潜在研究方向。
Cross Far- and Near-field Beam Management Technologies in Millimeter-wave and Terahertz MIMO Systems
Yuhang Chen; Heyin Shen; Chong Han
Published in Volume 7, IEEE Open Journal of Vehicular Technology
https://ieeexplore.ieee.org/document/11239413
试想这样一个世界：你的无线连接在定位你时，不仅需要知道你的方向，还必须精确感知与你之间的距离。这正是大规模天线阵列和高频信号所带来的新现实——它们将近场区域扩展为一个广阔且可通信的空间。在这样的环境中，简单的“手电筒式”波束已远远不够，我们需要更加精准的“聚光灯”。由此便产生了跨场（cross-field）挑战：当用户可能位于传统远场、扩展近场，或在两者之间移动时，我们该如何进行高效的波束管理？
为回答这一问题，我们将波束管理系统性地组织为四个核心支柱：信道建模、信道获取、波束成形设计以及波束跟踪。首先，我们需要确定一种既能刻画近场中的曲面波传播，又能描述远场中平面波特性的信道模型。为此，我们对比了精确但复杂的球面波模型、在近场失效但形式简单的平面波模型，以及在两者之间取得平衡的新型混合模型。更为关键的是，我们阐明了这些模型如何塑造波束形态，使波束控制从仅依赖角度的指向，发展为联合角度–距离的精确聚焦。
随后，我们转向信道获取问题，即在二维“角度–距离”空间中定位用户。我们系统综述了从穷举式、分层式到基于学习的方法等多种波束扫描策略，并进一步讨论了与之相匹配的信道估计技术。在完成用户定位后，波束成形设计开始发挥作用，对信号进行精细塑造。我们分析了不同系统架构和算法如何实现自适应波束成形——从适用于远场的“手电筒式”宽波束，到面向近场精确指向的“聚光灯式”窄波束。最后，我们回顾了波束跟踪策略，探讨如何利用预测与自适应方法，在用户跨越场区边界移动时保持稳定连接并实现无缝对准。
总而言之，本文将对信道物理的场区感知理解与工程实践中的波束管理框架紧密结合，揭示了传统方法在跨场场景下的不足，并为未来具备跨场能力的无线网络发展提供了清晰指引。
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欢迎参加IEEE GLOBECOM 2026！
IEEE GLOBECOM 2026将于2026年12月7日至11日在中国澳门特别行政区举行。
IEEE全球通信大会（GLOBECOM）是IEEE通信协会的旗舰活动，汇聚全球顶尖专家，旨在推动通信技术各领域的创新与进步。每年，成千上万项最具突破性的研究成果都会入选大会议程。
作为一项顶级盛会，本次大会将呈现技术论文、专题讲座、研讨会及行业论坛，致力于突破电信技术、系统与基础设施的现有边界。GLOBECOM持续塑造着通信技术的未来，助力在全球范围内为所有人提供高速、无缝且经济高效的全球电信服务。
重要日期：
Paper Submission Deadline：2026年4月1日
Tutorial Proposals：2026年3月15日
IF&E Proposals：2026年6月1日
Workshop Proposals：2026年2月15日
更多详情，请见官网：https://globecom2026.ieee-globecom.org/

作者：刘亭杉、李鸣、贾祥娟、夏文君
引言
IEEE标准3230.03-2025（《区块链服务能力评估》）是由IEEE计算机学会区块链与分布式账本标准委员会（网址：https://www.computer.org/volunteering/boards-and-committees/standards-activities/committees/blockchain-and-distributed-ledger-standards-committee）制定的标准。该标准通过助力区块链生态系统统一、规范对区块链企业服务能力的理解与认识、协助防范和识别区块链系统中的安全风险与缺陷，从而对区块链技术的发展及产业进步产生积极影响。
标准概述
IEEE标准3230.03-2025界定了一套服务能力框架，涵盖组织、人员、技术、资源、管理过程，并提供了服务能力评估方法。本标准所提供的区块链服务能力评估要素，可用于评估或选择区块链服务提供商，具体如下图所示。
图 区块链服务能力评估要素
 
主要特点与效益
IEEE 3230.03-2025的实施，有望对技术发展与行业实践产生深远影响。在技术发展层面，该标准明确界定了区块链技术在不同成熟度水平下的相关要求，使技术开发者能够有效聚焦研发方向，为区块链技术的持续创新奠定基础。在行业实践层面，该标准为各行业的区块链技术应用提供了清晰的参考框架，助力企业精准评估自身区块链应用所处阶段，进而合理规划技术升级路径与业务拓展方向。
未来发展方向
在区块链领域，相关标准正不断演进与完善。为跟上技术快速发展步伐、满足行业多样化需求，标准的更新与修订工作持续推进。目前，由IEEE计算机学会区块链与分布式账本标准委员会内专业人士组成的标准制定工作组，正密切关注前沿技术趋势与新兴行业挑战。该工作组汇聚了来自研究机构、领军企业及行业协会的资深专家，这些专家通过深入研讨与广泛调研，为标准的迭代提供有力支撑。
此外，该标准的未来发展规划将纳入人工智能与区块链应用融合的考量。随着二者融合趋势日益明显，如何利用人工智能优化区块链性能、提升智能合约自主性，已成为新的研究重点。工作组计划通过试点项目与案例分析，探索相关技术指标与评估维度，并在适当时机将其纳入成熟度评估标准。这将为这一新兴融合领域的健康发展提供规范与指引，助力通过持续创新不断提升区块链服务能力。
结论
IEEE标准3230.03-2025构建了清晰的成熟度分级体系，为技术研发与应用创新提供了明确指引及目标框架。不同成熟度级别对区块链服务提供商在组织、人员、资源、技术及管理过程方面提出了差异化要求。这种分级要求结构既为初期技术探索设定了基础门槛，避免创新陷入无序状态，也为前沿技术突破预留了空间。此外，该标准对提供区块链服务的企业设定了最低成熟度要求，明确规定所有区块链服务的底层技术架构必须融入基础兼容性设计。这为构建跨行业、跨区域且具备可扩展性的区块链应用生态系统奠定了基础。
预计该标准将助力区块链服务机构建立服务能力体系，帮助区块链服务提供商评估自身条件与能力，为区块链服务使用者提供评估和选择区块链服务提供商的依据，并推动区块链服务能力的第三方评估与认证工作。该标准可通过以下网址在线购买：https://standards.ieee.org/ieee/3230.03/10464/。

IEEE Open Journal of Vehicular Technology (OJVT) 是一本开放获取的全电子期刊，发表原创高质量论文，涵盖移动无线电、机动车辆和陆地交通领域电气和电子工程的理论、实验和操作层面。我们的期刊不仅欢迎原创高质量论文，也欢迎以行业为中心的出版物。
我们本期的第二篇特色论文为特邀论文，由来自AUMOVIO GmbH与吕贝克大学 (University of Lübeck) 的研究人员及业界专家共同撰写。论文提出了一套针对汽车环境中规避攻击防御机制的实用需求与分类体系，强调了其 在工业应用中的可行性与实际价值。
Defenses against Evasion Attacks in the Eyes of Automotive Industry: Review from a Practical Perspective
Aidmar Wainakh; Gesina Schwalbe; Antje Elisabeth Loyal; Rujiao Yan; Tanmay Chakraborty; Dilara Fietta; Yi Wang
Published in volume 6, …

作者：刘仁栋、李鸣、贾祥娟、夏文君
引言
大规模分布式网络的出现带来了前所未有的机遇，同时也加剧了与机器硬件故障和网络不稳定相关的固有不确定性。这些挑战包括意外停机、消息延迟、引发的乱序、传输过程中的消息丢失以及各种形式的恶意攻击。
IEEE Std 3220.01-2025（IEEE区块链系统共识框架标准）是IEEE计算机协会区块链与分布式记账标准委员会近期新发布的标准之一，主要侧重于全面定义区块链共识机制，概述必要的协议标准，对各种共识算法进行分类，并详述其相关应用场景。
框架概述
该标准提供了一个全面的框架，规定了区块链系统如何在分布式环境中维护一致的状态数据。它细致地定义了共识机制应满足的条件、需遵循的协议标准，以及显著影响这些机制设计的各种环境模型。此外，它还描述了主流的共识机制及其多样化的应用场景。
关键特性与优势
该标准为分析和设计共识机制提供了一个全面的框架，同时满足了基础性和场景特定性需求。它定义了所有机制都必须满足的基本条件（如有效性、一致性和终局性），以确保完整性和可靠性；同时，扩展条件（包括可扩展性、容错性和监管合规性）则根据具体用例选择性应用。共识机制被系统性地分为三大主要类型：基于激励的方法（如工作量证明和权益证明）、基于拜占庭容错的模型（如PBFT和RBFT），以及基于许可的系统（区分了许可链和非许可链）。此外，该标准还对著名的共识算法进行了详细评估，总结了它们的核心原理、操作流程、优势和局限性。这种连贯的分析突显了区块链共识领域不断发展的态势，其特点是日益专业化以及混合模型的兴起，这些模型结合了多种机制以提升性能。
采纳与影响
该标准通过考察各种现实世界场景（尤其是在公有链中），将其全面框架转化为实际应用。这展示了理论原理和算法设计如何应用于满足实际区块链网络的需求。
例如，工作量证明（PoW）被强调为主流公有链广泛采用的容错能力最强的共识机制。权益证明（PoS）则是对公有链中PoW的能源消耗和去中心化问题的直接回应，它通过按质押代币数量和时间比例降低挖矿难度，加速了寻找随机数的过程。dBFT 2.0（PBFT的演进版本）在公有链中的应用，通过实时投票展示了效率的提升，这减少了算法耗时，提高了出块速度，并缩短了交易确认时间。
通过提供清晰的指南以及对共识机制及其实际影响的全面概述，该标准有助于弥合尖端技术与企业和政府实际需求之间的差距。
未来展望
标准的进一步发展是由IEEE计算机协会区块链与分布式记账标准委员会管理的持续协作过程。
通过提供共同的语言、定义和结构化框架，它促进了互操作性，减少了碎片化，并为区块链领域的质量和可靠性建立了基线。它培育了一个环境，使新的区块链项目可以基于一套公认的原则进行构建，从而产生更稳健、可互操作且值得信赖的解决方案，以满足多样化应用和监管环境的需求。
结论
IEEE Std 3220.01-2025（IEEE区块链系统共识框架标准）是一个亟需的、全面的框架，用于理解、设计和实施区块链系统中的稳健共识机制。
该标准是推动区块链从一种专业化且往往不透明的技术转变为更透明、可靠和广泛接受的基础设施的关键一步。通过将复杂的共识领域形式化，它减少了技术债务，推广了最佳实践，并为利益相关者创造了共同基础，这些都是加速主流应用并释放分布式记账技术在各行业全部潜力的关键要素。
该标准可在线购买。
免责声明：作者对本文内容完全负责。所表达的观点仅代表其个人，并不代表IEEE、计算机协会或其领导层的立场。

IEEE Open Journal of Vehicular Technology (OJVT) 是一本开放获取的全电子期刊，发表原创高质量论文，涵盖移动无线电、机动车辆和陆地交通领域电气和电子工程的理论、实验和操作层面。我们的期刊不仅欢迎原创高质量论文，也欢迎以行业为中心的出版物，重点关注研究成果并提出对进行类似研究的人员有用的想法。
我们一月的第一篇推荐论文，荣获本刊2025年度最佳论文奖。该论文由来自滑铁卢大学和华为加拿大有限公司的学术与业界作者共同撰写，探讨了超越5G的无线网络发展演进。
AI-Assisted Network-Slicing Based Next-Generation Wireless Networks
Xuemin Shen; Jie Gao; Wen Wu; Kangjia Lyu; Mushu Li; Weihua Zhuang; Xu Li; Jaya Rao
Published in volume 1, IEEE Open Journal of Vehicular Technology
https://ieeexplore.ieee.org/document/8954683
这项研究是最早探索 超越 5G 无线网络演进 的工作之一。鉴于未来网络日益增长的异构性与动态性，以及服务类型多样化和严格性的提升，论文提出了一个 赋能下一代无线网络的变革性范式：将 人工智能（AI）与网络切片 深度融合。作者构建了一个AI辅助的切片化无线网络功能架构，重点阐明了架构中网络管理各阶段及各组件之间的相互作用。在此基础上，论文进一步提出了三大关键领域的AI驱动解决方案：无线接入网络（RAN）切片、自动无线接入技术（RAT）选择，以及移动边缘缓存。对于每一领域，作者回顾了现有方法，分析了未解决的研究挑战，并勾勒出AI与网络切片协同驱动下的潜在发展方向。总体而言，本论文为 超越5G的灵活、可扩展且智能化无线网络 …

值此新年伊始，我很高兴与大家一同回顾并分享IEEE Open Journal of Vehicular Technology（OJVT）在过去一年中取得的令人振奋的进展。
OJVT持续稳健发展，赢得了科研界的广泛信任与认可。连续第二年，期刊投稿数量再创新高：2024 年共收到501篇稿件，2025年更是达到了815篇。这不仅体现了数量的增长，更反映了作者群体对OJVT作为高质量、具前瞻性学术平台的坚定信心。
这一成果离不开编辑团队的无私奉献与高效协作。在3位 Editors-at-Large 和 54 位编辑的共同努力下，OJVT于2025年继续保持 IEEE开放获取期刊中的领先表现。2025年第三季度，稿件从投稿到作出决定的平均周期仅为2.6周。同时，我们通过更加严格的初审机制，进一步提升期刊质量，并将录用率优化至20–23%。
一流的IEEE同行评审期刊，建立在作者、编辑、审稿人及工作人员的共同努力之上。编辑工作是一项全天候的志愿服务，我由衷感谢所有编辑、审稿人以及IEEE工作人员所展现出的高度责任感、专业精神与学术热忱。
自 2024 年起，OJVT 设立年度优秀编辑与审稿人表彰机制。根据工作量、审稿效率及评审质量等综合标准，2025 年度获奖者包括：
Best Performing Editor：
Shabnam Sodagari教授（美国加州州立大学），以其卓越的可靠性和持续的高水平表现，在高负荷稿件管理中展现了出色的效率。
Top Performing Editor (Mobile Communications):
Carlos A. Gutierrez教授（墨西哥圣路易斯波托西自治大学），因其在信道建模领域审稿管理中的卓越投入与领导力，以及始终如一、精准的编辑决策。
Top Performing Editor (Motor Vehicles and Land Transportation):
Subhadip Kumar先生（自由职业），在机动车与陆地交通领域的大量投稿中，提供了高质量且及时的评估。
Exemplary Reviewers：
Yuanbin Chen、Rajarshi Majumdar、Rajendramayavan Sathyam和Akihito Taya，感谢他们提供了深刻、全面且准时的审稿意见。
我亦谨向IEEE工作人员团队致以诚挚感谢，感谢他们在期刊制作、投稿系统与作者支持等方面的专业保障，为OJVT的高效运行提供了坚实支撑。
展望未来，在编辑委员会与全球科研社区持续支持与协作下，我坚信OJVT将不断迈向新的高度，在学术质量、影响力与国际声誉方面持续提升。
Edward Au博士
OJVT主编
2026年1月3日
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CALL FOR PAPERS
IEEE Open Journal of Vehicular …