日前,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)沈陽(yáng)自動(dòng)化所)與以色列魏茨曼科學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)合作,提出了針對(duì)多輸入多輸出(MIMO)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的射頻鏈路壓縮理論與算法,并搭建了相應(yīng)的硬件原型系統(tǒng),該成果為5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的部署提供了有效方案,相關(guān)論文發(fā)表于《IEEE系統(tǒng)雜志》。
近年來(lái),為提升無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)容量,緩解頻譜資源緊缺以及提升通信數(shù)據(jù)傳輸速率,配備大量天線(xiàn)陣列的大規(guī)模MIMO技術(shù)、利用高頻段頻譜資源的毫米波通信技術(shù)逐漸成為第五代移動(dòng)通信(5G)的重要使能手段。
然而,傳統(tǒng)大規(guī)模MIMO技術(shù)采用每根天線(xiàn)配備一條射頻鏈路的技術(shù)方案,其工作在毫米波頻段時(shí)會(huì)面臨巨大功耗和高昂成本等問(wèn)題。因此,研究毫米波大規(guī)模MIMO射頻鏈路壓縮技術(shù)對(duì)部署5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)具有重要意義。
科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),目前已有的方案只考慮了利用瞬時(shí)信道信息,導(dǎo)致配置頻繁復(fù)雜度極高,且受無(wú)線(xiàn)信道量化精度影響,使得性能損失較大。沈陽(yáng)自動(dòng)化所工業(yè)通信與片上系統(tǒng)(iComSoC)團(tuán)隊(duì)與魏茨曼科學(xué)院SAMPL實(shí)驗(yàn)室針對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題,提出了利用信道二階特性的全連接硬件網(wǎng)絡(luò)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮射頻鏈路,進(jìn)而極大地降低了硬件網(wǎng)絡(luò)配置的復(fù)雜度。
以信道估計(jì)為優(yōu)化準(zhǔn)則,科研團(tuán)隊(duì)給出了噪聲條件下的全連接復(fù)增益硬件網(wǎng)絡(luò)配置的理論最優(yōu)解,并通過(guò)提出多自由度的交替迭代優(yōu)化算法,實(shí)現(xiàn)了逼近理論最優(yōu)解的高性能全連接移相器硬件網(wǎng)絡(luò)配置?蒲袌F(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步搭建了實(shí)現(xiàn)相關(guān)理論與算法的硬件原型系統(tǒng),在實(shí)際環(huán)境下驗(yàn)證了提出理論與算法的正確性。
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