华为技术有限公司与马德里IMDEA网络研究所合作完成了这项近期完成的项目。IMDEA网络研究所是一家位于马德里的研究机构,在5G环境下众多新兴技术的研发方面处于领先地位。
该项目首席研究员、IMDEA网络研究所研究主任约尔格·维德默博士描述了该团队面临的挑战:“信号损耗会随着频率的增加而显著增大。因此,高频(HF)通信,例如能够提供5G和Wi-Fi网络所需速度和容量的毫米波系统(采用802.11ad标准),需要使用定向天线来克服由此产生的衰减。这意味着较高的信号开销,因为通信两端必须随着节点的移动和视距障碍物的阻断而不断更新天线方向。” 低频(LF)网络由于其多径特性和远低于高频网络的衰减率,可以避免这些问题。
“我们探索了如何利用低频段从高频毫米波频段推断信道特性,并为网络提供波束跟踪、到达角估计和位置信息支持。通过研究这种方法以及其他允许低频段支持高频频段的低频-高频信道相关性,我们开发出了能够提升毫米波频段性能并降低运行此类网络所需控制层开销的技术。在项目的实验阶段,我们证明了我们开发的机制和算法不仅在理论上有效,而且在实际无线网络环境中也行之有效。”
Widmer 非常清楚该项目的意义。“据我们所知,这是首次对这两个系统进行深入的联合研究。” 我们的专家团队在开发相关技术方面取得了令人振奋的成果,这些技术将帮助运营商提升毫米波频段的性能,从而降低运行当前和未来网络所需的网络开销。我们的工作已经获得了两项专利,目前正在评估第三项专利的可行性。 “
其中一项最重要的挑战是研究信道相关性,以使低频信号能够辅助高频信号,”维德默继续说道。“在这项研究中,我们评估了无数变量,例如各种场景、信号能量和延迟、路径数量以及每个系统中的天线数量。IMDEA Networks 团队由在数学和编程语言、材料物理、射频传播和通信标准方面拥有专业知识的研究人员组成。这些多元化的专业知识,结合我们丰富的技术资源,对确保项目的成功至关重要。”
参考文献:
Pablo Jimenez Mateo、Alejandro Blanco、Norbert Ludant、Matteo Marugan Borelli、Amanda
García-García、Adrian Loch、Zhenyu Shi、Yi Wang、Joerg Widmer(2019 年 2 月)
低频和高频信道相关性的综合研究 [PDF]
载于:2019 年 2 月 18 日至 21 日在美国夏威夷檀香山举行的国际计算、网络和通信会议 (ICNC 2019)。
