多项创新成果亮相“6G协同创新研讨会” – 中信科移动
2023年9月26日,由中关村泛联移动通信技术创新应用研究院(以下简称“中关村泛联院”)与无线移动通信全国重点实验室(中国信科)、中国移动通信有限公司研究院、中信科移动通信技术股份有限公司(以下简称“中信科移动”)联合举办的“6G协同创新研讨会(2023)”(以下简称“研讨会”)在北京举行,并发布了多项6G协同创新成果。
成果一:6G网络架构国拨项目成果
该成果由中国移动联合中信科移动(大唐移动)、华为、北京邮电大学、东南大学、中国信通院、电子科技大学、北京航空航天大学、鹏城实验室、粤通院等10家国内通信领域领先的企业和高校共同完成。针对未来移动通信向全场景应用发展以及ICDT融合发展等重要趋势,该项目提出面向多维能力融合的“三层六面”网络总体架构方案,实现“按需服务”的服务范式转变和“一切皆服务(XaaS)”的发展目标,并形成《6G网络架构白皮书》、《6G网络内生智能架构及关键技术白皮书——以数据为中心&ICDT深度融合的网络架构》、《面向全社会、全行业、全生态的网络智能与自治白皮书》、《面向多维立体全场景的6G绿色无线接入网白皮书》共4本白皮书。该系列白皮书为业界首次系统性提出的6G网络逻辑架构及关键技术成果,为6G网络架构深入研究提供了重要指导。
无线移动通信全国重点实验室(中国信科)、中信科移动、北京大学联合发布了《超维度天线(E-MIMO)技术白皮书》。结合近年来多天线技术理论与相关实现技术的演进情况以及未来移动通信系统与业务需求的发展趋势,对多天线技术的总体发展动向进行了分析并论述了超维度天线(Extreme Multiple Input Multiple Output,E-MIMO)的概念。白皮书从多天线技术研究、标准化及产业推动者的视角,对多天线技术在未来移动通信系统中的发展潜力进行预判并对其与技术演进方向进行展望。
成果三:分布式自治网络技术
未来沉浸式通信、超大规模连接、超可靠低时延通信多样性场景、泛在连接、超低时延通信等场景需求,驱动网络向分布式自治网络演进。分布式自治网络技术已被IMT-2030(6G)推进组等研究组织列为重点的候选6G技术之一。中信科移动持续致力于分布式自治网络技术的研究工作,突破了分布式网络与算力网络、可编程网络、数字孪生网络等技术的融合,提出了灵活可扩展的6G分布式智能自治网络架构。该架构采用集中+分布式设计理念,由集中节点和分布式网络节点组成。具备网络功能柔性分割、场景定制、按需部署、即插即用、节点自治、随需而动等特点。
中信科移动自主研发了6G分布式自治网络概念样机,根据应用(比如XR)需求,智能编排将业务(比如XR)瞬移到时迁满足需求的分布式网络节点上,可为6G业务提供灵活可扩展的网络资源,保证业务体验提升。
成果四:蜂窝网络高精度定位技术
蜂窝网络高精度定位技术是5G增强和6G智慧工厂等行业应用的重要使能技术。中信科移动长期深耕于蜂窝网络定位技术研究,担任3GPP 5G定位标准报告人,在业界率先提出蜂窝网络载波相位定位技术方案。
2023年,中信科移动在业界首次完成了载波相位定位技术的样机系统测试。该样机系统由1个定位服务器、1个基站基带单元、6个射频拉远单元和2个终端设备组成。测试结果表明,定点场景下90%用户的定位误差小于0.1m。移动场景下90%用户的定位误差小于0.35m。这一验证结果初步展现了蜂窝网络载波相位定位技术在未来6G系统中提升定位精度到分米级甚至厘米级的巨大潜能。中信科移动将携手业界伙伴共同推动定位技术研究和应用。
成果五:基于智能超表面的新型大规模天线系统
面向6G,中信科移动提出了超维度天线的概念,从天线维度扩展、全息维度挖掘、功能维度增强、能耗维度优化等方向开展高谱效超维度波束赋形传输理论与方法研究。智能超表面技术将为天线空间维度扩展及传输能力提升赋能,为大规模天线系统的低成本、低功耗与轻量化发展指引了新的方向。
会议期间展示了中信科移动与北京大学联合研发的业界首台基于新一代智能超表面大规模天线通信系统原理样机。该样机天面阵列采用毫米级厚度的波导并结合漏波式智能超表面,以更小体积重量集成在AAU内,以更低成本实现毫米波频段的大规模天线多用户多流传输,传输速率达5G bps;改进波束控制机制,实现1us内波束切换和波束灵活调度。同时,借助于该样机系统,中信科移动积极参与IMT-2030(6G)推进组能超表面技术关键技术原型样机第2阶段测试,推动相关技术走深向实。
成果六:6G新型空口试验平台
中关村泛联院联合中国移动研究院共同打造了业界领先的6G新型空口技术试验验证平台原型样机。该平台是基于6G愿景与需求,针对无线AI、通信感知一体化、智能超表面等6G前沿关键技术研究缺乏统一的原型验证平台的问题而自主研制。该平台基带部分采用异构硬件开放架构,单板支持16GHz带宽处理能力,通过灵活扩展支持100Gbps试验,处于业界领先水平,并首次实现与Sub6G、毫米波和可见光等多频段前端的灵活接入与关键技术验证,可以有力支持6G新型编码调制、通信感知一体化、RIS、高速可见光通信等关键技术研究与验证,为后续6G端到端系统方案研究与验证奠定坚实基础。
成果七:通信感知一体化
通信感知一体化作为下一代移动通信网络的关键技术之一,将提供高分辨率定位、成像、环境重构等功能,实现6G从传统通信功能到感知功能的拓展。针对通感一体从理论走向实践面临的关键问题,中关村泛联院联合中国移动在回波信号检测、干扰管理、能量累积、样机平台等多方面开展深入研究,目前已完成毫米波感知通信一体化基站原型验证系统搭建和初步测试验证,实现了针对无人机、车辆等目标的距离、方位、速度等感知测试,其中针对消费级小型无人机的感知已实现500米距离探测及分米级感知精度。
成果八:高速可见光通信
与传统的无线射频通信相比,可见光通信具有频谱丰富、部署简单、绿色节能、电磁免疫等优势,可作为现有无线射频通信的有效补充。中关村泛联院联合中国移动从场景需求、基础理论、组网架构、链路传输等方面展开深入研究,并进一步通过芯片与样机研制进行技术验证。所研制的蓝光超辐射发光二极管芯片可实现10Gbps的单器件传输速率;可见光实时通信样机可支持1080P高清视频的实时传输,传输距离可达10米。有望在未来6G网络热点高容量场景、小型室内场景,以及交通、医疗、航空等垂直行业发挥应用价值。
成果九:半静态智能超表面控制器
针对目前智能反射面(RIS)控制传输协议、接口规格等尚未形成统一标准的问题,中关村泛联院联合中国移动研究院开发了半静态RIS无线控制系统原型样机,集成适配了多厂家的RIS面板接口及指令传输协议,并基于毫米波收发系统,在毫米波暗室、室内等测试环境下完成了远程无线调控多款智能反射面的功能验证。该样机应用将有效降低RIS在现网部署复杂度、提升网络优化效率,为智能反射面技术的现网推广应用奠定了基础。。
成果十:广义恒模波形
中关村泛联院提出了一种广义恒模波形设计方案,该恒模波形具有PAPR 0dB特点,生成的恒模波形用于雷达具有时宽积可调节、主瓣尖锐、通信能力是Chirp波形五十到一百倍、抗截获和抗干扰的特点。恒模波形用于通信能够降低循环前缀占比从而显著提高频谱效率(循环前缀占有用符号长度比例是OFDM系统的一半到八分之一)、显著提升发射机功放效率从而提高传输距离和到探测精度、提高能量效率(降低发射机功率)、极大降低带外泄露(带外可以比带内降低80到100dB)、抗相位噪声等特点,适用于超大规模MIMO天线、可见光通信、通信感知一体化、天地一体化、太赫兹通信等多种6G关键技术领域。目前,中关村泛联院联合中国移动研究院已完成广义恒模波形的性能测试评估,并将进一步优化波形方案设计,为实现更好能量效率、更高功放效率、更远通信和探测距离、更大速率和容量的6G通信系统打下坚实的基础。