《毫米波大規模天線系統協同分區多址理論與關鍵技術》是依託清華大學，由王昭誠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：毫米波大規模天線系統協同分區多址理論與關鍵技術
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王昭誠
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
毫米波通信具有天線尺寸小、頻譜資源豐富、利於小區密集組網等優點，其與大規模天線的結合有望廣泛套用於未來無線通信場景。然而，由於毫米波用戶終端存在密集天線強相關、射頻鏈路高功耗、器件環境非理想等多重約束，造成多址小區間混合干擾，導致空間漸近正交性難以成立、空分多址性能惡化、系統可達數據率和能量效率大幅下降等問題，亟需深層次的理論突破來支撐。本項目圍繞上述問題，以大數據、隨機矩陣、最最佳化和壓縮感知等理論為主要分析工具，從基礎理論、系統架構和方法實現這三個層面出發，研究複雜干擾、資源受限和動態環境下毫米波大規模天線系統協同分區多址理論與關鍵技術。具體而言，通過研究（1）多址小區混合干擾下的空間漸近正交性理論；（2）資源約束下的多基站協同數模混合空分多址機制；（3）多重受限條件下的魯棒高效信號空間正交分割等關鍵科學問題，大幅提升系統可達數據率和能量效率，為毫米波通信和大規模天線的有機結合夯實理論基礎。
結題摘要
毫米波通信具有天線尺寸小、頻譜資源豐富、利於小區密集組網等優點，其與大規模天線結合有望廣泛套用於未來無線通信場景。然而，由於毫米波用戶終端存在密集天線強相關、射頻鏈路高功耗、器件環境非理想等多重約束，造成多址小區間混合干擾，導致空間漸近正交性難以成立、空分多址性能惡化、系統可達數據率和能量效率大幅下降等問題，亟需深層次的理論突破來支撐。項目圍繞上述問題，以大數據、隨機矩陣、最最佳化和壓縮感知等理論為主要分析工具，從基礎理論、系統架構和方法實現這三個層面出發，研究複雜干擾、資源受限和動態環境下毫米波大規模天線系統協同分區多址理論與關鍵技術。具體而言，通過深入研究：（1）多址小區混合干擾下的空間漸近正交性理論；（2）資源約束下的多基站協同數模混合空分多址機制；（3）多重受限條件下的魯棒高效信號空間正交分割等關鍵科學問題，大幅提升系統可達數據率和能量效率，為毫米波通信和大規模天線的有機結合夯實理論基礎。項目執行期間，提出①基於波束時分多址的多址小區混合干擾協同；②自適應子連線數模混合預編碼；③基於可重構反射陣天線的數模混合預編碼；④毫米波Full-Dimension MIMO全連線子陣列數模混合預編碼；⑤基於軟導頻復用的邊緣用戶干擾抑制；⑥基於統計數據輔助的毫米波波束訓練；⑦部分天線激活的波束賦形；⑧結構化非均勻平面陣列天線設計。在IEEE Transactions等期刊上發表SCI收錄論文18篇，在ICC/Globecom等國際會議上發表EI收錄論文6篇，申請國家發明專利5項，獲2016年中國通信學會科學技術獎二等獎（自然科學類）、國際旗艦會議IEEE ICC2017最佳論文獎等榮譽，圓滿完成了任務書規定的研究目標。
