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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(yàn)證，雙方在智能超表面領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)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(yàn)證，初步探索了智能超表面技術(shù)在5G盲區(qū)、弱區(qū)定點(diǎn)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(jī)研發(fā)，并分別在實(shí)驗(yàn)室和外場環(huán)境完成了業(yè)界首個技術(shù)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，相比靜態(tài)超表面只能提升定點(diǎn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)電磁波的波束賦形，被認(rèn)為是6G的候選關(guān)鍵技術(shù)之一，有望成為未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。智能超表面的第一階段是靜態(tài)超表面，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)信號定點(diǎn)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)動態(tài)波束掃描和用戶跟蹤，該方案實(shí)現(xiàn)了6G技術(shù)的5G化應(yīng)用。
本次實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證選取了3個點(diǎn)位分別進(jìn)行無超表面和有動態(tài)智能超表面情況下的定點(diǎn)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(diǎn)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(zhǔn)確跟隨用戶，信號強(qiáng)度和速率均保持穩(wěn)定。
外場驗(yàn)證中，進(jìn)行了動態(tài)智能超表面應(yīng)用前后定點(diǎn)覆蓋和用戶移動場景覆蓋、速率拉網(wǎng)測試。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(shí)驗(yàn)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(jìn)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)。
中國移動將與全球產(chǎn)業(yè)攜手并進(jìn)，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(jìn)智能超表面技術(shù)的演進(jìn)。
