• 尹海帆教授團隊破解5G移動性詛咒

    Author:Time:2020-07-08Hits:

           6月29日2020年体育赛事一览表,電信學院尹海帆教授和劉應狀教授、杭州電子科技大學王海泉教授2020年体育赛事一览表2020年体育赛事一览表、歐洲電信學院David Gesbert教授聯合在通信領域國際頂級期刊IEEE Journal on Selected Areas in Communications(IEEE JSAC,影響因子9.3)發表最新成果“Addressing the Curse of Mobility in Massive MIMO with Prony-based Angular-delay Domain Channel Predictions”。該成果成功打破了5G中Massive MIMO的移動性詛咒。


      5G中引入的大規模多入多出技術(Massive MIMO)是可以通過增加基站天線數量將移動通信系統性能(頻譜效率和能量效率)提升十倍以上的核心技術。然而工業界研究人員在5G實地測試與部署中發現了一個現實的挑戰,即移動性詛咒(Curse of Mobility):在用戶低速移動或靜止環境中,Massive MIMO可以如理論論文中所預見的那樣2020年体育赛事一览表,將系統性能提升一個數量級。但是在用戶的運動速度達到或超過30km/h的中高速移動環境下,測試團隊發現5G系統的性能下降50%甚至80%。這個問題主要源于無線信道信息在移動環境中更難以獲取并且很快過時。移動性問題已經成為當前阻礙Massive MIMO高速數據傳輸的最大痛點。近年來工業界投入了大量的科研力量,但始終無法有效解決,該問題因此被稱為5G中“最難啃的硬骨頭”。


      尹海帆團隊針對這一業界痛點做了長期深入研究,并取得突破性進展和實質性成果。團隊充分利用無線信道的角度2020年体育赛事一览表、時延、多普勒結構特征和5G中Massive MIMO的極高角度與時延分辨率,提出了一項基于Prony頻譜分析的高精度且低復雜度的信道預測技術,通過非常少量的歷史信道采樣來推測未來信道的變化,從而避免信道信息隨用戶移動而快速過時的問題。團隊從理論上證明了,隨著Massive MIMO中天線數量的增加,該技術可以在任意用戶移動速度下使得信道預測誤差收斂到零。以當前主流的5G商用系統中32或64天線配置為例,工業界性能驗證平臺下的評估結果表明2020年体育赛事一览表,該技術在60km/h的中高速移動環境下也可以使Massive MIMO的性能逼近用戶完全靜止的場景2020年体育赛事一览表。


      尹海帆長期從事5G核心技術Massive MIMO的研究2020年体育赛事一览表。2013年在IEEE JSAC上發表論文“A Coordinated Approach to Channel Estimation in Large-scale Multiple-Antenna Systems”2020年体育赛事一览表,該成果極大緩解了Massive MIMO的本質性瓶頸問題——導頻污染,目前被引用次數超過1000次(Google Scholar數據),并得到了Massive MIMO的提出者——美國工程院院士Thomas Marzetta教授在內的多位國際頂尖學者的高度評價。在導頻污染問題得到基本解決之后,移動性問題上升為Massive MIMO的最大挑戰。尹海帆團隊歷經一年多的科研攻堅再一次實現了技術突破,極大緩解了5G在實地部署中面臨的移動性詛咒這一痛點。


      論文鏈接:https://doi.org/10.1109/JSAC.2020.3005473


           本報道發布于學校要聞欄:http://news.hust.edu.cn/info/1002/39534.htm

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