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浙江大学钟财军教授:面向B5G的高效无线通信传输方法

  浙江大学信息与通信工程系副主任钟财军教授承担的浙江省自然科学基金杰出青年项目“天线全双工中继通信理论与方法”,不久前通过了结题验收,其研究成果为B5G的研发提供了坚实的理论基础和技术支撑。钟财军教授告诉记者,目前,绝大多数的无线射频设备都是以半双工模式工作的,虽然这种工作方式避免了上行链路和下行链路的相互干扰,但是却极大浪费了频谱资源。而全双工技术能做到上行链路和下行链路同时工作来提高系统的频谱效率,吸引了学术界和工业界的广泛关注。

  在蜂窝网络中,利用灵活部署的中继站,不仅能够充分挖掘空间资源,有效扩大覆盖范围,改善小区边缘用户质量,解决覆盖盲区问题,还可根据网络负载分布进行负载平衡,提高系统的吞吐量。面对 5G 移动通信系统 1000 倍的容量提升需求,在频谱资源极度稀缺的现状下,如何克服半双工中继的缺陷,提升频谱效率,是一个亟待解决的关键问题。而全双工技术为解决上述难题提供了一种潜在的方法。

  因此,在浙江省自然科学基金的资助下,钟财军教授近年来深入系统地研究了全双工技术和中继技术的有机结合。钟财军教授和他的研究团队在信道模型研究的基础上,分析自干扰条件下多天线全双工中继系统的容量限,进而寻求高效的预编码设计方案和功率分配策略,探寻多天线全双工技术在安全、非正交接入以及蜂窝网络中的应用,解决制约多天线全双工中继技术发展和应用的若干关键问题。具体包括:基于低精度 ADC 的全双工大规模中继系统的容量和功率控制;基于无线携能的全双工中继系统最佳传输方案设计;大规模天线全双工中继系统中的物理层安全;基于多天线全双工技术的合法监听方案的研究;非正交接入全双工协作中继系统性能研究;全/半双工混合蜂窝网络:用户准入和功率控制。比较完整地研究了多天线全双工中继系统的容量极限,揭示了关键物理参数如天线数、用户干扰、自干扰系数、大尺度衰落以及低成本器件等影响系统性能的机理,同时,设计了高效的传输方法,并开展了典型系统中的应用,为多天线G 无线通信系统中的应用提供的坚实的理论基础和技术支撑。

  钟财军在研究期间共发表 SCI 论文 20 篇,,授权(申请)发明专利 3 项,培养博士生 1 名,硕士生 3 名,获国家级项目资助2 项;获省部级科技奖励 1 项,成绩卓著。

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