新研究为下一代改进信号稳定性的6G无线网络铺平了道路

发布日期:2025-08-03 10:12:56 阅读:3021

新的研究为下一代6G无线网络铺平了道路,提高了信号稳定性。新的研究显示波控制是一项有前途的技术,可以为未来的无线网络铺平道路,使其能够承受日益增长的需求。诺丁汉大学的研究人员与英国电信,拉夫堡大学和位于巴黎的法国深科技初创公司Greenerwave合作,开发了一个数学框架,以了解减少信号稳定性的干扰的基本障碍。该研究利用了一种新的波技术,基于可重构智能表面(RIS),以减少用户之间的干扰,同时提高服务质量,这种现象在理论上被称为信道硬化。研究结果将为通信工程师提供创新的天线设计程序。诺丁汉大学的应用数学和电磁理论教授Gabriele Gradoni领导了这项研究,他解释说:“科学家和工程师致力于开发第五代移动网络已经很长时间了。这一努力已经改善了无线基础设施的性能,提高了数据传输速率和覆盖范围。虽然这有助于减少世界各地农村地区和较不发达地区的数字鸿沟,但多种天线和接入技术有效地使电信运营商能够提供多种新的增值服务,因此对5G网络的订阅呈指数增长。” 这项研究是诺丁汉大学数字诺丁汉计划的一部分,它探讨了预防恶化、稳定和未来网络的新方法。团队发现信道硬化可以为当前和未来使用的技术提供稳定的网络。信道硬化通过在RIS接收器内部集成密集排列的天线元件来实现,这些天线元件接收和添加来自不同方向并携带相同信息信号的多个波,这些不同的波在环境内传播的长度不同,RIS被优化以补偿信号副本之间的长度差异,从而将信号路由到与RIS对齐的终端,那里的信息被检索。这项研究的资金由英国皇家学会与英国电信的产业研究奖助金资助。电子与电气工程系助理教授游明磊博士补充道:“这是令人兴奋的进展,通过对RIS这一新技术进行实验室实验,展示了它在提高终端用户体验方面具有明显优势,包括数据传输速率和数据链稳定性。RIS的关键特征是它可以改变空中信号的传播方式,借助我们提出的信号处理技术和优化算法,我们正在见证未来无线网络的重要新时代——我们正从认识无线频道的不完善转向根据需求主动修改其部分内容的时代。”英国电信的伯顿博士和张博士补充道:“作为全球电信服务提供商,英国电信重视未来信息通信技术的研究,我们始终热衷于发现和支持突破性的科学概念和技术。对于移动网络运营商来说,在复杂和动态的环境中为客户提供令人满意的服务是长期的挑战。智能无线电环境的兴起引领我们进入了电磁学和通信工程的新领域,这确实让我们重新思考无线网络架构和协议的传统。我们很高兴在继续与诺丁汉大学合作的过程中取得如此重要的成就,这将使我们在无线通信领域迈向下一个革命性的里程碑。”Greenerwave首席执行官和首席科学官Geoffroy Lerosey博士、项目经理Jean-Baptiste Gros博士和5G/6G业务线技术负责人Youssef Nasser博士对信道硬化的新发展非常兴奋。他们宣称:“作为RIS的创始发明者和覆盖跨频段的几种RIS技术的制造商,我们看到信道硬化技术为我们的RIS增加了稳定网络的新能力,改善了终端用户的服务质量。但我们并未止步于此,更多的发展已经预见到,因为我们相信新突破将推动RIS被广泛应用于标准中。我们很高兴与如Gabriele Gradoni教授以及英国电信等世界知名教授因素这一新概念而开展合作,解决了无线通信中的一个棘手问题。”故事来源/更多信息请联系Gabriele Gradoni教授:Gabriele.G。关于诺丁汉大学:根据2024年QS世界大学排名:欧洲,诺丁汉大学在欧洲排名第32,在英国排名第16,是罗素大学集团研究型大学的创始成员之一。在诺丁汉大学学习是一种改变生活的经历,我们自豪地解锁学生的潜力。我们具有先锋精神,如创始人杰西·布特爵士的愿景所体现的那样,我们在建立中国和马来西亚校区方面走在了前列,成为了全球教育、研究和产业合作网络的一部分。诺丁汉大学被时代和星期日泰晤士报2024年名校指南评为年度体育大学 —— 这是自2018年以来第三次获得这一荣誉 —— 以及每日邮报2024年大学指南。该大学在英国的研究实力方面名列前茅,在2021年研究评估框架(REF 2021)中位居英国第七。作为MRI和布洛芬等发现之地,我们的创新改变生活,解决可持续食品供应、终结现代奴隶制、发展更环保的交通以及减少对化石燃料的依赖等全球问题。新研究为未来改善信号稳定性的下一代6G无线网络铺平道路

新的研究表明,波控制是一种有前途的技术,可以为未来的无线网络铺平道路,使其能够满足不断增长的需求。

诺丁汉大学的研究人员与英国电信公司(BT)、拉夫堡大学和法国深科技初创公司Greenerwave合作,开发了一个数学框架,以理解降低信号稳定性的干扰的基本障碍。

该研究利用了一种新的波控技术,基于可重构智能表面(RIS),以减少用户之间的干扰,同时提高服务质量:一种在理论上被预测的称为信道硬化的效应。这些发现将为通信工程师提供创新的新天线设计程序。

新研究为下一代改进信号稳定性的6G无线网络铺平了道路

诺丁汉大学应用数学与电磁理论教授Gabriele Gradoni教授领导了这项研究,他解释说:“科学家和工程师在致力于发展第五代移动网络已经很长时间了。这一努力已经使无线基础设施的性能得到改善,数据率得到提升并且覆盖范围扩大。尽管这有助于减小农村地区和世界上不那么发达地区的数字鸿沟,多天线和接入技术已有效地使电信运营商能够提供大量新增值服务,5G网络的订阅人数正在呈指数增长。”

“未来用户不仅包括人们的智能手机,还包括车辆,例如汽车和无人机,以及机器人,例如互联的智能工厂,未来还会有更多。这意味着大量终端需要共存 - 并且保持已经实现的高数据率! - 在干扰不可避免地影响网络性能的复杂环境中。”

这项研究是诺丁汉大学数字诺丁汉计划的一部分,它探索了防止恶化、稳定和未来网络发展的新途径。团队发现,信道硬化可以为现在和未来使用的技术提供一个稳定的网络。

信道硬化通过紧密打包的天线元件集成在RIS内部工作,从不同方向接收和添加多个波并携带相同信息信号;不同的波在环境中传播了不同长度,并且对信号副本之间的长度差异进行优化,使信号被路由到处于RIS视线中的终端,信息得以接收。

这项研究由英国皇家学会与英国电信公司(BT)共同资助。

电子与电气工程系助理教授Minglei You博士补充道:“这是一项令人兴奋的进展,对RIS这种新技术进行了在实验室中的研究,证明了在数据速率和数据链稳定性方面它的巨大优势。RIS的关键特性是它可以改变空气中信号的传播,通过我们提出的信号处理技术和优化算法,我们正在见证未来无线网络的新时代 - 从了解无线信道失真,到根据需求主动修改其中的一部分。”

BT的Burton和Zhang博士补充道:“作为一家全球电信服务提供商,BT重视未来ICT技术的研究,我们始终热衷于识别并支持乍现的有前途的科学概念和技术。对于移动网络运营商在复杂和动态环境中向客户提供令人满意服务一直是一个长期的挑战。智能无线电环境的不断崛起让我们进入了电磁学和通信工程的新领域,这确实让我们重新思考了无线网络架构和协议的约定。我们很高兴在与诺丁汉大学的持续合作中取得了这样一项具有里程碑意义的成就,这将使我们向无线通信的下一个革命迈进一大步。”

Greenerwave的CEO和CSO Geoffroy Lerosey博士、项目经理Jean-Baptiste Gros博士和5G/6G业务线技术主管Youssef Nasser博士对信道硬化的新发展非常激动。他们声称:“作为RIS的先驱发明者和覆盖各种跨频率的RIS技术的制造商,我们认为信道硬化技术给RIS增加了一个新能力,稳定了网络,提高了终端用户的服务质量。但我们不仅止步于此,我们已经预见到更多的发展,因为我们相信会有新的突破,从而推动RIS被广泛采用到标准中。我们很高兴能与Gabriele Gradoni教授和BT等世界知名的教授们合作,在这个解决无线通信中一个棘手问题的新概念上。”

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根据2024年QS世界大学排名:欧洲,诺丁汉大学在欧洲排名第32位,在英国排名第16位,是研究密集型大学罗素集团的创始成员之一。在诺丁汉大学学习是一种改变生活的经历,我们以释放学生潜力为自豪。我们有开拓精神,体现在我们的创始人Jesse Boot爵士的愿景中,我们在中国和马来西亚建立校园的先锋精神带领我们走在了全球教育、研究和产业参与的连接网络中。

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根据2021年REF评估,我们在英国的研究实力位居第七位,是英国最佳大学之一。我们是MRI和布洛芬等发现的诞生地,我们的创新改变生活,解决全球问题,如可持续食品供应、终结现代奴役、发展更绿色的交通以及减少对化石燃料的依赖。

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