穿越地下磁感应通信与网络：综合综述
系统与控制
2025-10-22 v3 系统与控制
摘要
磁感应 (MI) 通信 (MIC) 因其卓越的渗透能力而成为地下通信网络的有前景候选人。集成空间-空中-地下-地下 (SAGUI) 网络于下一代移动通信系统需要明确的网络架构。MI 快速衰落的最新发现仍处于早期阶段并呈现独特挑战。本文提供了关于穿越地下 (TTE) MIC 的综合综述，涵盖 MI 应用、信道建模、点到点 MIC 设计、中继技术、网络框架以及新兴技术。我们比较了各种 MI 应用以突出 TTE 特定挑战，综述了信道建模原理，解决了 MI 慢衰落和 MI 快速衰落问题，以及其对现有 MIC 理论的潜在影响。我们对 MI 信道功率增益进行细粒度分解，分为四个独立物理参数，提出一种新型几何模型来分析 MI 快速衰落。我们还总结了 MI 中继技术，检讨了中继和高密度网络中的串扰效应，并探讨了在 SAGUI 中全面 MI 网络协议框架内的关键研究任务。为弥合我们识别的差距，我们提出一种支持 TCP/IP 和 Linux 的 MIC 框架，实现现有和新兴 MIC 解决方案的完整实现。该框架使研究人员能够利用 Linux 资源和深度学习平台加速开发 SAGUI 网络中的 MIC。进一步识别了剩余研究挑战、开放问题以及有前景的新技术，以推动 MIC 研究的发展。
引用
@article{arxiv.2510.14854,
title = {Through-the-Earth Magnetic Induction Communication and Networking: A Comprehensive Survey},
author = {Honglei Ma and Erwu Liu and Wei Ni and Zhijun Fang and Rui Wang and Yongbin Gao and Dusit Niyato and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14854},
year = {2025}
}
备注
This work has been accepted by the IEEE Communications Surveys & Tutorials (COMST) for publication. The final published version will be available on IEEE Xplore