2024-8-5 14:29

北京邮电大学王珩:6G无线信道研究与空口测试的技术与挑战

近日,以"'仪'筑新质生产力'智'引测试新未来"为主题的"第二届信息通信仪器仪表产业技术峰会"在成都举行。本次峰会由中国仪器仪表学会信息通信测试仪器仪表专业委员会主办,中国移动通信研究院承办。

来自北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室的王珩介绍了北京邮电大学关于6G无线信道研究与空口测试的技术与挑战的最新研究成果。


无线信道指收发机之间电磁信号所传输的媒介,其物理特性会直接决定到无线通讯系统的性能,自上世纪40年代著名的莱斯信道等被提出之后,关于信道的研究从来没有停止过。移动通信技术从1G到5G,以及到面向未来的6G,在信道的研究中,所面临的维度带宽以及空域技术的维度等也在不断的扩展。

通过6G的愿景可以看到,未来6G会面临广频段多场景新技术的趋势,给信道建模的研究带来关于复杂度、普适性以及精确度方面的一些挑战,同时也会给通信测试的技术带来一些新的难题。而通信测试是移动通信产业链度量把关的基础,为了实现一个准确可靠的通信性能验证,就需要在一个实验室的环境下去重构出一个真实的电磁性环境。

面向6G信道建模的需求中,王珩参与的团队自研并搭建了一个高性能的信道测量平台,覆盖了厘米波、毫米波的低频赫兹,再到太赫兹的可见光平台,可以支持超大规模MIMO及ISAC信道的一些测量需求。基于测量结果,开展了广泛的特性分析,并面向6G标准提出了扩展GBSM信道建模理论。不仅可以兼容现有的5G标准模型,同时也希望能将6G的新特性纳入一个统一的建模框架。

关于6G新特性方面,首先便是ISAC信道共享特性,6G的通信信道与感知信道存在一定的相关性,在首次的实验中便观测到了这一现象。随后基于操作的特性,提出了一种ISAC信道实现框架,并兼容了一些环境杂波,像RCS关键通感信道指标的建模等,也使得北京邮电大学成为了在3GPP R19立项成员中全球唯一高校。

另外在超大规模MIMO所面临的信道新特性问题中,主要关于近场特性以及空间非平稳特性方面。基于信道实测,提出了XL-MIMO近场信道建模框架,从物理多径传播过程(即遮挡、反射和衍射)中刻画观察到的近场球面波、空间不平稳特性。也扩展了3GPP TR 38.901的标准化GBSM信道模型,提出了一种创新仿真框架,增加了对XL-MIMO信道空间非平稳特性,以及近场特性仿真的支持。

在2023年6月,北京邮电大学同中国移动全球发布了首个6G信道仿真平台,它不仅可以集成兼容现有的5G信道仿真平台、5.5g信道仿真需求,同时也可支撑一些像6G的典型技术等。

在面向6G的通信测试研究方面,对于多天线智能终端验证中,需要在实验室的环境中去模拟或者是重建出来一个真实的外场环境。如何在实验室的环境中将6G信道新特征以一种可控的、可重复的手段把它给恢复模拟出来,就是通信测试技术所需要研究的关键。

因此,实验室目前已经搭建完成了一个多探头微报暗室平台。该平台可将信道的视频特性在新的模拟中实现,然后通过对三维式中探头的可重构调控,去模拟信道的新空口特征,然后实现对真实性外场信道的复现。

最后,王珩还分享了北京邮电基于微波暗室的MIMO OTA信道模型映射方法研究方面的成果,通过共同研发建设的具有国际领先水平的5G FR1频段MIMO OTA终端性能测试系统,首批提交了完整的实验室信道验证结果,成为全球首批获得3GPP金机测试比对资格的5G FR1终端性能测试实验室。

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2024-12-5 3:17:41
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