针对控制信道引入了波束扫描增强覆盖的技术,人工智能发展到现在经历了三个阶段

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8月9日上午消息,今日,“中国人工智能峰会暨多媒体信息识别技术竞赛成果发布会”在厦门国际会议中心成功举办。据悉,本次峰会旨在为人工智能前沿技术与传统行业、社会管理的融合发展、资本对接、人才交流搭建“连接”桥梁,为人工智能的创新发展和跨界应用注入新动能。

近日,中国信科集团旗下大唐移动通信设备有限公司(以下简称:大唐移动)宣布,在IMT-2020推进组组织的5G技术研发试验第三阶段测试中,继在今年7月份完成了NSA阶段测试后,大唐移动又完成了SA组网下的3.5G
PICO功能和外场组网测试。

随着3GPP 5G 标准NSA方案的正式发布,5G
NR相关商用产品的开发工作已经加快,2018年将是5G标准确定和商用产品研发的关键一年。当前,5G正处于标准确定的关键阶段,国际标准组织3GPP将于今年6月份完成5G
SA第一版本国际标准。我国于2016年初率先启动了5G研发和试验,目前已经进入第三阶段研发试验,将推动5G系统设备基本达到预商用水平。

在上午的主论坛上,中国工程院院士高文发表了关于“AI行业发展趋势和前沿技术”的主题演讲。高文现场把人工智能总体态势总结为4个数字即“3144”,并对此进行了详细的解读。在高文看来,人工智能发展到现在经历了三个阶段,目前,全球人工智能发展正处于由弱人工智能向强人工智能过渡的阶段。同时他指出我国在发展人工智能方面有四大优势同时也存在四个短板。

在本次测试中,基于2018年9月份3GPP R15
SA的最新标准,大唐移动使用其端到端产品,包括5G核心网、5G无线接入网和5G测试终端,完成了IMT-2020推进组制定的SA架构下的PICO软件功能、射频指标和外场组网测试,测试结果满足预期。据悉,本阶段测试采用了工信部首选的2.5ms双周期的帧结构,对满足3GPP标准定义的射频性能、多用户性能、射频合路、覆盖性能、时延性能等关键技术进行了充分验证。

作为5G的关键技术之一,大规模多天线技术,是在基站收发信机上采用超大规模天线阵列(比如数百个天线或更多)实现了更大的无线数据流量和连接可靠性。相比于传统的单/双极化天线及4/8通道天线,大规模天线技术能够通过不同的维度(空域、时域、频域等)提升频谱效率和能量的利用效率;3D赋形和信道估计技术可以自适应地调整各天线阵子的相位和功率,显著提升系统的波束指向准确性,将信号强度集中于特定指向区域和特定用户群,在增强用户信号的同时可以显著降低小区内干扰、邻区干扰,是提升用户信号SINR的绝佳技术。

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在IMT-2020推进组的组织实施下,中国的5G技术研发试验在2016年到2018年底分三期开展进行,分为5G关键技术验证、5G技术方案验证和5G系统组网验证三个阶段。目前已进展到第三阶段,该阶段的测试结果,将对后续运营商5G网络部署有重要的参考价值。

如何评价大规模多天线技术,针对协议上有关大规模多天线技术的设计及算法,采用什么样的测试指标和测试方法;怎样衡量大规模天线系统整体性能,大规模量产时整体的系统怎样验证;大规模天线系统在不同应用部署场景下,各种场景下性能如何验证;都是需要从测试角度充分考虑的问题。凭借在5G技术及测试领域的积累和优势,大唐移动在大规模多天线测试方面取得了较多的进展。

大唐移动从2011年开始启动5G关键技术研究与储备,凭借创新精神和研发实力,迅速成为中国第五代移动通信国际标准和技术的引领者和推动者,以及国内5G技术标准推进组织IMT-2020的核心成员,牵头多个5G关键技术方向的研究与标准化推进工作。作为IMT-2020推进组的核心企业,大唐移动在5G研究中启动早、投入大,从技术研发试验的初始,就不断发力,先后参与了我国5G技术试验第一、第二、第三阶段测试,结果优异,性能领先。未来,大唐移动将持续创新,不断推进5G技术研究和产业化进程,助力中国成为5G时代的引领者。
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协议设计测试

在5G
NR协议中为了提高覆盖的性能在不同的传输信道定义了不同的下行导频,针对不同用户使用不同的DMRS,同时定义了多种多端口CSI-RS专门用于信道质量测量和预编码码本的计算。在上行信道也采用相同的思想,定义不同用户的DMRS和多端口SRS用于信道质量的测量和预编码码本的计算。天线数增多后,业务信道的覆盖通常能满足要求,而控制信道的能力并不会随着天线数增多而增强,因此控制信道的覆盖将会成为系统性能的瓶颈。在NR系统中,针对控制信道引入了波束扫描增强覆盖的技术。在大规模多天线中,需要选择合适的波束扫描的宽度和频率,进行波束管理和波束跟踪。在不同用户位置和信道环境下,需要验证基站采用何种码本发送和接收,采用发送几端口导频才能使用户之间干扰很小,导频占用开销尽量少,频谱效率最优。针对上述问题,大唐移动提出了对应的测试策略。

1.进行上行导频和预编码测试,通过移相系统或者信道模拟系统,远中近点用户构造不同用户间干扰及多径信道对不同端口的SRS发送方案和上行预编码版本的计算,进行导频开销、码本计算准确性测试。

2.进行下行导频和预编码测试,验证不同端口的CSI-RS发送方案和下行预编码码本的计算,进行下行测量导频开销、码本计算准确性测试。

3.进行波束扫描的测试,通过移相系统或者信道模拟系统,模拟用户的不同位置和不同的运动方向,水平+垂直运动,确认不同的用户接收到理论应该接收的波束,同时进行覆盖增强的增益的测试。

关键算法性能测试

在现有的一体化系统的架构下,大规模多天线系统的基站研究的方向主要包括:基站天线架构设计、物理层信号检测、物理层信道估计;MU-MIMO配对算法、用户调度和资源分配策略等。随着天线数的增多,大规模多天线的性能将会趋于平缓,天线趋于很多时,信道之间趋于正交,此时可以使用多用户复用。MU-MIMO技术的核心是信道估计和多用户配对算法。快速有效的信道检测与估计;根据场景和应用,选择合适的多用户配对算法进行物理资源的调度和资源分配。针对以上这些关键算法的研究,需要进行相应的验证测试。

首先,需要进行天线校准测试。为了实现精确波束赋形,射频信号路径间的相位差须小于±5°。通过使用移相器或者信道模拟器对大规模天线的所有射频通道进行校准结果的验证。

其次,需要进行干扰抑制性能测试。为了降低用户之间的干扰,针对给每个用户发送的赋形信号之间干扰要尽量小,基站需要进行干扰抑制,在不同信道场景不同用户位置的情况下,进行干扰抑制的性能测试。

最后,需要多用户配对性能测试。通过连接信道模拟器,在不同信道场景不同运动速度好中差点多用户同时存在情况下,选择合适的用户之间进行配对,进行吞吐量最大化的多用户配对性能测试。

大规模天线系统整体性能测试

对于大规模天线系统,目前普遍采用的方式是射频单元和信号辐射单元合为一体的有源天线。对于在频段范围6
GHz以下的时候,波长相对较大,各射频单元之间的间距还比较大,可以采用传统的传导方式进行测试,但是针对有源天线整体的测试,还是需要进行一体化的OTA测试。对于在频段范围大于6
GHz的毫米波频段,由于波长很小,各射频单元的间距很小,同时射频单元与辐射单元都集成在一起,不能再使用传统的传导方式进行测试,只能进行OTA测试。

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