6G技術(shù)5G化新進展：中國移動研究院聯(lián)合中興通訊完成業(yè)界首個動態(tài)智能超表面技術(shù)原型驗證

  ICC訊 近日，中國移動研究院聯(lián)合中興通訊完成業(yè)界首個5G基站和動態(tài)智能超表面協(xié)同波束賦形技術(shù)原型驗證，雙方在智能超表面領(lǐng)域的研發(fā)進入基站與智能超表面動態(tài)協(xié)同的第二階段。

  2021年，雙方完成了智能超表面第一階段靜態(tài)超表面技術(shù)原型驗證，初步探索了智能超表面技術(shù)在5G盲區(qū)、弱區(qū)定點覆蓋提升的可行性。今年，中國移動研究院繼續(xù)深耕智能超表面技術(shù)的研究，聯(lián)合中興通訊率先完成了具備協(xié)同波束賦形能力的智能超表面原型樣機研發(fā)，并分別在實驗室和外場環(huán)境完成了業(yè)界首個技術(shù)驗證。驗證結(jié)果表明，相比靜態(tài)超表面只能提升定點覆蓋，基站和智能超表面協(xié)同波束賦形技術(shù)不僅可大幅提升基站覆蓋范圍，還可支持移動場景下的用戶無縫連接。

  智能超表面(RIS)技術(shù)是人工電磁超材料和現(xiàn)代移動通信技術(shù)結(jié)合的跨界創(chuàng)新，該技術(shù)采用可編程新型亞波長二維超材料，通過數(shù)字編碼對電磁波進行主動的智能調(diào)控，在不同的陣元之間配置不同的相位偏置參數(shù)實現(xiàn)電磁波的波束賦形。智能超表面的第一階段是靜態(tài)超表面，該技術(shù)可實現(xiàn)信號定點覆蓋提升，但是存在波束方向無法調(diào)整、覆蓋范圍較小、工程部署困難等問題。聯(lián)合項目團隊創(chuàng)新性提出基于5G基站的智能超表面動態(tài)協(xié)同技術(shù)，該技術(shù)的核心是基站通過空口向智能超表面發(fā)送波束ID等信息，指導(dǎo)智能超表面動態(tài)選擇和切換波束，實現(xiàn)動態(tài)波束掃描和用戶跟蹤，該方案將智能超表面6G關(guān)鍵技術(shù)進行了5G化應(yīng)用。

  本次實驗室驗證選取了3個點位分別進行無超表面和有動態(tài)智能超表面情況下的定點覆蓋和速率測試。測試結(jié)果表明，動態(tài)智能超表面對于3個點位的覆蓋和用戶速率均帶來大幅提升，最大RSRP(參考信號接收功率)提升27dB，用戶速率提升5.4倍;同時，在用戶移動場景下，動態(tài)智能超表面反射波束可以及時準確跟隨用戶，信號強度和速率均保持穩(wěn)定。

  外場驗證中，進行了動態(tài)智能超表面應(yīng)用前后定點覆蓋和用戶移動場景覆蓋、速率拉測。測試結(jié)果表明，動態(tài)智能超表面在整個測試區(qū)域均帶來較大增益，最大RSRP提升23dB，用戶速率提升5倍。

  本次在上海實驗室和園區(qū)外場測試結(jié)果表明，新的動態(tài)智能超表面協(xié)同技術(shù)相比靜態(tài)超表面技術(shù)可大幅提升覆蓋范圍和工程部署的靈活性，為5G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋以及未來網(wǎng)絡(luò)演進提供了一種低成本、低功耗、科學(xué)可行的創(chuàng)新路徑，為智能超表面未來商用奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

  中國移動、中興通訊將與全球產(chǎn)業(yè)伙伴攜手并進，繼續(xù)在系統(tǒng)設(shè)計、協(xié)同算法等方面深入研究，持續(xù)推進智能超表面技術(shù)的演進。