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期刊
邮电设计技术 2021年第12期(总第550期)
本期策划:李福昌

中国联通将科技创新作为企业高质量发展的战略支撑,聚焦6G共性和关键技术研究,提升自主可控核心能力,坚持开源开放原则,保持高密科研投入,深入开展技术迭代创新和增强核心技术创新。2021年3月,中国联通发布《中国联通6G白皮书v1.0》,向业界阐述中国联通在6G研究起步阶段对下一代通信网络愿景、网络特征、网络需求和关键使能技术的初步观点,提出了中国联通现阶段的6G愿景:“智能、融合、绿色、可信”,愿景涵义用“6G DNA”来进行诠释。

为了更好地推动 6G技术的研究与交流,我们组织策划了本期 6G技术专题,深入探讨 6G业务愿景及驱动力、空天地网络架构演进、6G候选关键技术(太赫兹通信、通信感知一体、智能超表面、轨道角动量等)等相关议题。这些论文汇集了作者的最新研究成果和工作经验,将理论与实践有效结合,希望能给读者提供有益的参考和借鉴。

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6G网络主要驱动力分析
马红兵,李福昌,张忠皓,马静艳,刘秋妍

基于移动通信网络发展历程,梳理了未来6G网络演进驱动力因素及发展趋势。首先总结了业务需求、技术驱动和商业模式等因素对网络演进的驱动方式,并对面向未来6G网络的业务需求的演进方向、未来的6G关键使能技术和商业新模式进行了预测和分析。通过对6G网络驱动力的分析,有助于逐步明确未来6G的发展脉络,更好地规划6G关键技术研究和标准化进程,有助于推动6G应用成功实现商业落地。

无线通信6G驱动力
涡旋电磁波轨道角动量传输技术
谢翔东,何耀宇,张超

携带轨道角动量(OAM)的电磁波被称为涡旋电磁波,可进一步分为量子态OAM电磁波和统计态OAM电磁波2种。其中,量子态OAM电磁波中每个电磁波量子的内禀OAM不为零,可利用OAM物理量形成无线传输新维度;统计态OAM电磁波则是利用电磁波量子的外部OAM形成具有正交螺旋相位面的统计态波束,由于统计态波束与空域的紧耦合关系,可以被认为是多天线MIMO系统特例。介绍了量子态OAM电磁波和统计态OAM电磁波的传输技术及通信体制,说明了利用OAM维度可超越传统多天线MIMO容量界后形成含有OAM维度的新MIMO容量界。

6G轨道角动量涡旋电磁波
智能超表面技术5G化演进探讨
刘秋妍,李福昌,张忠皓,吕轩,李佳俊

随着移动通信网络发展演进,5G网络进入规模化商用的下半场5G-Advanced时代,6G 业务需求和潜在技术也逐渐成为研究热点。在梳理5G/5G-Advanced 网络深度覆盖、扩容提速等网络需求和 6G 技术演进趋势的基础上,分析6G技术在5G/5G-Advanced网络阶段先试先用的必要性和可能性,提出6G技术5G化演进的“BULL”原则。最后,基于“BULL”原则,分析智能超表面技术在5G/5G-Advanced阶段5G化演进的必要性与可行性。

6G技术演进智能超表面
6G通感融合的愿景及典型技术探讨
杨艳,李福昌,张忠皓

通感融合是6G中一个较为突出的技术方向,它通过平衡通信和感知的需求,在继承现有网络架构或重构网络架构的基础上,实现通信和感知的一体化、设备能力的多样化和节能化。对 6G通感融合的应用场景、愿景和典型技术进行探讨和分析。首先,从2个维度介绍6G通感融合的应用场景;然后,阐述6G通感融合的愿景及其典型技术;最后,对6G通感融合的发展趋势进行总结。

6G通感融合应用场景愿景
感知辅助的太赫兹无线通信技术
胡田钰,李玲香,陈 智,李少谦

太赫兹无线通信技术因其极高速率与巨大带宽被设想为未来 6G的关键技术。有必要对感知辅助的太赫兹通信展开讨论,以缓解太赫兹频段的高路径损耗和分子吸收问题。首先介绍了频谱态势感知、射频感知和太赫兹通信感知一体化3种感知技术。然后,依照不同用户群体分析了感知辅助下的太赫兹无线通信适用场景及用例。进一步地,从3方面讨论了感知辅助的太赫兹通信关键技术和挑战。最后对未来广域通感融合场景下的太赫兹无线通信技术进行了展望。

太赫兹通信频谱态势感知射频感知
民用航空互联网通信发展趋势及网络架构分析
王俊杰,李福昌,张琳,王迪

总结分析了我国民用航空宽带通信的网络架构,探索了面向民用航空宽带通信网络的发展思路与解决方案。目前,民用航空机载通信主要有基于空地通信(ATG)的民用航空机载通信方式与基于地球同步轨道卫星的民用航空机载通信方式。随着低成本、高容量低轨卫星星座的部署,未来可以采用低轨卫星星座与ATG协同组网的方式构筑空天地一体化的民用航空宽带通信网络。

卫星星座地空通信航空通信
同时同频全双工非线性自干扰抑制研究
肖尚辉,张梦瑶,全欣,刘颖,邵士海,唐友喜

同时同频全双工在相同频率资源上同时进行信号的收发,频谱利用率理论上可以提升1倍,因此受到广泛关注。然而,全双工设备在接收信号的同时,也会遭受本地信号发射带来的强干扰。针对强干扰信号的非线性典型特征,分析了非线性自干扰抑制技术,并探讨大功率发射和阵列天线场景中,可能的非线性干扰抑制方法,为大功率、多天线全双工设备研制提供架构和算法层面的设计指导。

同时同频全双工自干扰干扰抑制非线性
基于效能领先的5G无线覆盖解决方案
孙善球,林学进,赵娜,曾晨

基于运营商5G无线网部署面临的挑战和不同场景的覆盖特点,提出了“基于场景,按需配置,兼顾全域覆盖和经济建设”的5G无线网部署思路,并通过对16TR与32TR基站系统全方位的对比分析,得出如下结论:16/8/4TR是广域覆盖场景主流配置,64T/32TR是热点场景的增强配置,而16TR是一般城区广域覆盖场景最佳配置。

5G效能分场景按需配置
5G BWP关键技术及应用研究
黄陈横

5G NR引入部分带宽(BWP)概念,它是在系统信道带宽内配置的一组连续资源块上,完整实现5G应有的功能特性。BWP的应用对于国内运营商重耕低频5G NR而言至关重要,尤其对于低频大带宽FDD NR而言,要考虑网络对不同终端能力的向下兼容性。通过描述3GPP规范中的BWP概念、BWP配置方法和BWP切换机制,讨论UE终端对BWP支持能力,提出部署BWP应用场景和基于2.1GHz NR的BWP配置方法,为5G网络演进规划提供指导意见。

5G新型无线空口部分带宽物联网
5G无源室分场景下的分布式MIMO研究与应用
侯彦庄,和静,毕猛,陈小奎,吕正春

5G时代,绝大部分的应用将发生在室内场景,室内覆盖将是5G深度覆盖和容量吸收的重要手段,而5G信号穿透墙体更加困难,室内将更加依赖室分覆盖。目前绝大部分普通楼宇、隧道等场景的覆盖普遍选择成本较低、速率和容量受限的传统无源室分,为了提升无源室分的速率和容量,针对5G分布式MIMO做了深入的研究和应用,对推动5G低成本无源室分的建设有着重要意义。

5G无源室分分布式MIMO
城市密集网络中视距条件下波束成形及CRLB估计
于渤洋,王志欣

位置感知波束形成技术与干扰抑制技术的应用,提高了城市环境中5G密集网络的空间利用效率,在密集城市场景下,基站对移动目标的天线增益往往基于移动目标相对基站的角度估计,计算机视觉辅助设备的使用也为视距条件下基站快速获得目标的相对角度提供了便利。通过推导角度估计的克拉美罗界,可得到城市场景下角度误差的极限情况,从而确定基站的定位精度极限,帮助设计正确的基站布局。

5G密集网络波束成形DOA估计克拉美罗界
基于LSTM及Seq2seq模型的业务预测算法研究
刘旭峰,钟志刚,贾元启,王宁,史文祥,马家豪

通过收集某小区7个月内小时粒度的业务数据,引入LSTM算法和Seq2Seq算法,预测未来72h、168h及336h的下行PRB平均利用率及空口总业务量,并对预测结果分析,提出目前所存在的问题及未来规划,指出在未来数据充足的情况下可利用更多数据特征进行大区域多尺度多粒度的业务数据预测并指导网络资源调度及规划设计等。

业务预测算法网优扩容人工智能
基于通信解耦和云化开放的语音服务数字化研究与实践
冯华骏,吕召彪,赵文博

在企业客户市场,运营商语音基础业务存在着开通周期长、管理和维护成本高以及难以融入企业应用场景等难题。从网络分割思想出发,提出一种运营商语音基础业务“通信解耦、云化开放”的平台解决方案,介绍了通信开放平台的平台架构和相关的关键技术以及在具体客户的实践。

通信开放平台网络功能虚拟化云通信数字化转型
面向汇聚边缘云的固移综合承载云网架构研究和实践
杨振东

介绍了面向汇聚边缘云的固移综合承载云网架构的研究实践相关内容。分别从业务需求分析、云网系统架构、现网部署技术方案、规模用户测试、后续应用演进等角度入手,对 5G时代面向汇聚边缘云的固移综合承载云网架构部署和商用进行了分析和研究,为运营商进行规划建设和规模商用提供了决策依据。

汇聚边缘云固移综合承载云网架构
基于信道特性与保守混沌的5G电力物联网动态加密算法
王文帝,朱红,周冬旭,张明,刘少君

为了有效保证 5G电力物联网中数据的安全性,提出了基于信道特性和保守混沌AES(Advanced Encryption Standard)的5G电力物联网数据动态加密算法。该算法利用 5G无线信道随机性和短时互易性生成动态密钥,并以此设计一种改进型的 AES加密算法用于 5G电力物联网物理层数据加密。仿真结果表明:本方案在不同信噪比下,提高了密钥的随机性和安全性;并能有效提升加密系统的密钥空间,增强5G电力物联网系统的安全性。

5G电力物联网保守混沌数据加密
固移融合大数据分析支撑固网宽带精准建设和市场营销
罗洪江,赖柏辉,陈烈强,孙地

主要介绍固移融合大数据分析方法与应用。通过对移网用户、宽带端口、小区位置等固移数据进行多维度分析,挖掘出网络布局与用户分布差异,并以小区作为判断资源需求与用户拓展的依据,指导宽带网络精准规划建设和市场营销,快速提升宽带网络投资效率和有效覆盖水平,提升网络资源整体利用率,推动固移融合协调发展。同时,为更有效地利用网络大数据,提出了规范化、集约化数据源,大数据分析平台建设的建议。

固移融合大数据分析方法精准建设市场营销
运营商AI能力建设及演进探讨
陈俊明,张洁,左罗

5G时代运营商面临各种挑战,亟需引入AI能力进行应对。对于AI能力的建设,提出了以AI中台为核心的整体架构,给出了AI中台的建设模式、模型重训练、模块互联互通等方面的建议,并针对AI安全、隐私保护及数据治理进行了探讨。最后,对AI能力的演进给出了中短期发展建议。

AI中台模型重训练
期刊信息
  • 主管单位:中国联通集团
  • 主办单位:中讯设计院
  • 国际刊号:ISSN 1007-3043
  • 国内刊号:CN10-1043/TN
  • 创刊时间:1958年
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