仁川国立大学开发先进通信技术 打造更快、更可靠的5G和6G网络

盖世汽车讯 据外媒报道，仁川国立大学（Incheon National University）的研究人员开发出创新方法来改进下一代无线网络。通过简化大量信号数据的管理方式并使用人工智能来预测和纠正错误，该方法可以确保更快、更可靠的连接，进而有望使高速旅行、卫星通信和灾难响应应用获益。

图片来源：仁川国立大学

随着5G和6G网络的迅速扩展，未来将实现速度极快、可靠的无线连接。二这背后的一项关键技术是“毫米波”（mmWave），它使用非常高频的无线电波来传输大量数据。为了充分利用mmWave，网络使用大量天线协同工作，称为“大规模多输入多输出（MIMO）”。

然而，管理这些复杂的天线系统具有挑战性。它们需要有关基站（如蜂窝塔）和设备之间无线环境的精确信息。此信息称为“信道状态信息（CSI）”。问题在于这些信号条件变化很快，尤其是在移动时，例如在汽车、火车甚至无人机中。这种快速变化，即“信道老化效应”，可能会导致错误并中断您的连接。

为此，仁川国立大学副教授Byungju领导的研究小组开发出创新人工智能（AI）解决方案，即“变压器辅助参数CSI反馈（transformer-assisted parametric CSI feedback）”，专注于信号的关键方面，而不是发送所有详细信息。它专注于一些关键信息，包括角度、延迟和信号强度。通过关注这些关键参数，该系统显著减少了需要发送回基站的信息量。相关研究论文发表于期刊《IEEE Transactions on Wireless Communications》。

“为了满足下一代无线网络快速增长的数据需求，利用毫米波频段丰富的频率资源至关重要。在毫米波系统中，用户的快速移动使该信道老化成为一个真正的问题，”Byungju Lee教授解释道。

该团队利用人工智能（AI），特别是变压器模型，来分析和预测信号模式。与CNN等较旧的技术不同，变压器可以跟踪信号变化的短期和长期模式，即使用户快速移动也能进行实时调整。新方法的一个关键方面是在向基站发送反馈时优先考虑最重要的信息——角度和延迟。这是因为这些参数对连接质量的影响最大。

测试表明，新方法显著降低了错误率（比传统方法低3.5 dB以上），并提高了数据可靠性（以误码率（BER）衡量）。该解决方案还在各种场景中进行了测试，从以3公里/小时的速度行走的行人到以60公里/小时行驶的车辆，甚至高速公路等高速环境。在所有情况下，该方法都优于传统方法。

这项突破可以为高速列车上的乘客提供不间断的互联网，通过卫星实现偏远地区的无缝通信，并在传统网络可能出现故障的灾难期间增强连接性。它还将使车联网（V2X）通信和海事网络等新兴技术受益。

“我们的方法确保了精确的波束成形，即使用户在运动中，信号也可以与设备无缝连接，”Lee教授说。这种创新方法为无线通信树立了新的标杆，确保了下一代网络所需的可靠性和速度。