日前，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所（以下簡稱沈陽自動化所）與以色列魏茨曼科學(xué)院的科研團(tuán)隊合作，提出了針對多輸入多輸出（MIMO）無線通信系統(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無線通信系統(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，為提升無線通信系統(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)采用每根天線配備一條射頻鏈路的技術(shù)方案，其工作在毫米波頻段時會面臨巨大功耗和高昂成本等問題。因此，研究毫米波大規(guī)模MIMO射頻鏈路壓縮技術(shù)對部署5G無線通信系統(tǒng)具有重要意義。
科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，目前已有的方案只考慮了利用瞬時信道信息，導(dǎo)致配置頻繁復(fù)雜度極高，且受無線信道量化精度影響，使得性能損失較大。沈陽自動化所工業(yè)通信與片上系統(tǒng)（iComSoC）團(tuán)隊與魏茨曼科學(xué)院SAMPL實(shí)驗室針對上述關(guān)鍵問題，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。
以信道估計為優(yōu)化準(zhǔn)則，科研團(tuán)隊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。科研團(tuán)隊還進(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)境下驗證了提出理論與算法的正確性。
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