大家好，谢谢谢教授的介绍。很高兴有机会分享一下我们最近的工作和思考，我汇报的题目就是“超高速毫米波无线通信关键技术”，我的报告大概三个部分，无线通信发展的背景，大家知道现在移动互联网跟物联网的话迅猛发展，大家知道4G改变生活，5G改变社会，移动通信不仅是解决人与人之间的互联，更多的是解决万物互联或者是物联网的万物互联，在数据无线数据业务需求的增长，与此同时的话，除了数据的增长，另一个业务的种类越来越多，大家熟悉的ARVR，这块未来在市场上会有非常大产业的需求。

然后这个是在这样的背景下面，我们这个需求的话，相比以前4G时代的话，我们的需求会多样化，大概是2020年一个场景，广义覆盖，它的覆盖角度比较高，对容量的要求比较高，比如像我们今天开会，我们大家需要一个高速的接入。物联网像智慧农业之类很多的传感器它的数量非常大，它接入的需求非常高，但它对数的要求可能不那么高，但是对我们的车联网，它对可靠性的要求非常高。未来移动通信指标的话多样化，给我们带来了一个非常大的挑战，当我们回顾怎么解决这个问题的话，我们首先解决刚才说的无线业务的需求指数增长，我们从做通信的人知道，我们从三个维度解决，一个是频谱效率提升的维度，这个是我们大规模的一个技术。另一个是非正交的多址接入，另外一个维度是从网络的角度来看，原来的话是非该很大的工业这样的地方，但是现在的趋势是说这个会做得越来越小，这样的话收发节点的话，我们的效率就提高了。可能这个小区域密集之后，相互之间干扰的问题就出来了。另一个维度是从频谱扩展这个是最直接的，因为原来的话，移动通信是6G以下，在这个资源基本上已经饱和了，5G已经挪出6G，300兆的资源，在6G以上，甚至更好的配合制（音）它的频谱资源是非常丰富的，所以这几个层面维度的技术，融合起来的话是一个承接的关系，这样的话我们大概能够看到满足未来的业务容量指数增长需求。这个是大家可能做移动通信比较熟悉，这个5G的在这样的技术路线情况下，有四大关键技术，一个是大规模的频谱效率，就是超密集网络，非正交多址，但是在（英文）有很多标准制定的。其他几个技术像超密集网络，其实进展不是那么快，它的运行密集干扰问题很难解决，其实进展不是很快。

我这里主要讨论毫米波，最直接的提高容量就是带宽变宽了，毫米波传统定义是30-300G这样的，频谱资源是非常丰富的，我们把频谱是移动通信，它相当于一个保障，我们有这个保障，虽然它藏的比较深，我们要想办法挖出来，所以毫米波我认为是未来通信主要方向之一。它的优点是什么呢？优点是资源丰富，然后它的波长短，这样的话可以大规模的体系做得很小。另一方面的话，波长短之后的话就跟别人不一样。毫米波不一样，有的人可能很强、有的可能很弱，这有点定向了，这个抗干扰的能力自然变强了，从保密的程度，安全性变高了，目前工艺水平确实在发展、在提高，工艺成本也不停在下降。刚才就是说它的优点，它的问题在哪里？这也保障我们刚才说的，他其实藏得很深，不容易去挖的，它的覆盖能力弱，刚才说他有一个定向的特性，它的缺点就是你在那里收不到信号，它的效率是越低的，资源这么丰富另外的资源这么丰富，我们当然希望用大带宽，就是说，它可能在接收端的话，这时间覆保证覆盖非常困难。另一个移动性的支持能力，就是说损耗大、带宽又宽，有效的传输距离变短。怎么办？就是大家公认的方法。你需要形成一个波束，一个定向的波束，而且波束越窄小争议越高，所以这跟传统的移动通信不一样，现在你需要波束对准，这个挑战性很高，而且会消耗很多的资源，这个资源在传统里面是不需要消耗的，还有一个就是期间的问题，频率高的话，工艺的要求越来越高，功放非线性，相位噪声、IQ不平衡，发热问题等等，这个的话就是在通信机制设计的时候要充分考虑这个带来的影响。

所以就是说我觉得这边是我的观点，就是说毫米波无线通信就跟传统的通信的话，它的机制的话可能很多地方是不一样的，第一个不一样的刚才也说了，就是因为它信道的特点，传播的特点不一样，传统的这种我们会考虑定向波束的通信。毫米波它的传播通道是有限，有的位置它可能就传不过去，这时候怎么提高？你的能量是通过这个个通道，我觉得它是一个定向的波束通道。定向波束通信的话是适应信道空间稀疏特征，还有功能效率优先提高传输覆盖范围，波束数混合自适应，降低实现开销，多点智能协作保证覆盖稳定性，通信计算缓存融合实现低时延高可靠。

我对研究的结果其实这么做的话，并不是明显降低性能的，另一个毫米波的信道特点，还有一个遮挡比如，比如说这边遇到遮挡五，它的信号就传不来了，这样的话怎么去解决，只靠一个点我觉得很难解决，就这样才能保证你覆盖的一个稳定性，当然未来的话，像刚才说的车联网要考虑高可靠的东西，只用传统技术很难保证，因为它的带宽大了之后的话，短时间内处理的数量非常大，所以传统保证这个事件很难去做到。

我们回顾一下毫米波的发展历史，第一个最早的无线电实验就是波段，就是后来的话大家知道卫星会用得比较多，我们5G标准里面是四大关键技术之一，虽然这里写了（英文），我觉得5G的标准里面有一定毫米波的体现，特别是国内商业运用不具备这个条件。

这些技术主要分成两个部分，一个是无线局域网毫米波通信。大家都用的比较多的11，11AC，麻烦就有11X，这个都在这个平台下面。这个是好几年前就有这个标准的话已经发布了，但是它的核心技术的话，就是说它用了很大的带宽，它的带宽是2.16个GHz，这个跟我前面讲的观点基本差不多。它主要用的场景是比如说虚拟现实、增强现实、高速无线同步、超高速互联网接入，传统的（英文）很难支持。苹果马上会出很一款新的AR、VR头盔，它是无线支持的，它用的芯片技术就是用11AD的技术。

当这个芯片大家都对这个话题比较敏感和热门，其实大家可以看到在国外的话，它的出货量是比较大的，包括国内我也没用过它具体的产品，因为这个东西美国对我们是封锁的，美国有我们没有，我们在这块其实，你看看这些芯片公司基本上都在美国，其实从无线通信系统技术层面其实我们国家还是5G引领至少跟国外的话，至少应该和华为是一个水平线。所以在无线局域网里面我们也有一个标准，我们从2012-2018年已经快6年的时间才把标准定下来，我们同时也完成了国内的标准，基本上应该也是这两个月正式发布。

这个标准的话，大家会关心到底是跟国内有什么不一样，我们主要跟11AD其实是国外最早局域网的表示，它用了60G，它支持最高的速率是7G，我们的标准用的是一个（英文）的技术，我们的用的是45G，我们国内的话，专门就是开放出来供大家可以免费使用的。我们的技术其实比它大的多，我们的技术比11AD更加先进，这里面它用的是2.16G的带宽，其实我们不敢用，我们用了540兆的带宽跟1080。

我们最最核心的是，为什么我们的速率会比它高，我们最早用的MIMO技术，它现在的（英文）因在推下一个版本叫AY，但是它的核心技术路线也是做MIMO进一步提高峰值的速率，当然这里面还有其他的，这些我们都在同步在做。

这个是我们实验室根据标准做的一个，我们用了45G还是可以，走廊里面可以传，实现4G的话可以传大概上百米，但我们如果是要再去比较一下的话，其实我们这个标准有两个优势，一个是采用的（英文），我们用的频段，也比60G好。

主要是我们毫米波主要的干扰小，然后频谱资源丰富，它的成本会比较高。最后花点时间讲一下蜂窝网络的局域网不是最最先进的技术，只要把资源量力而为用起来，把成本降低量力而为用起来，这是它的主要的初衷和目标。

蜂窝网络里面它的毫米波，我们潜在的典型应用场景非常多，就比如刚才提到的虚拟现实，虚拟现实如果比较好的体现要求1个G以上10毫米以下。还有一些比如说无人机场景，无人机有一个承载毫米波其实可以做得比较小。

但是相比无线局域网的话，蜂窝网面临的挑战要很多，蜂窝网络不能做得那么小。蜂窝网络对用户体验要求更高，需要一个更均匀的覆盖，还有移动性的支持，这个问题怎么解决？蜂窝网络密集的用户这个场景的话，希望用的连接密度也非常高，怎么去挖掘？这里面我的观点就是说，肯定要用大规模的天线阵列，但只是这个还是不够的，要解决稳定的覆盖传输可靠的话，你肯定要靠多个点。如果一个点的话，肯定会被遮挡，你的用户体验会很差，光是这样做的话，只是多个点怎么去协作？传统4G的方式，一个是联合发送，一个是协调。联合发送的话毫米波带宽这么大，后台去处理，造成处理的时间和收集数据的开销会非常大，这个是行不通的，所以跟新型网络构建进行结合，容量就不说了，我怎么去最核心的技术，就是传输，我现在用这么多的天线，你的信道是很难完全获得的，这样的话我的机制又需要重新设计。另外的话，我比如把通信和计算存储资源一起用起来的话，那这是一个很大维度的资源调配，这里我们的考虑可能真的要用人工智能的方法去做，所以这里面就相当于最核心的，首先是基于通信波束基的通信机制。这个可能频率给高，它的优势越明显，所以使用通用的波束。这个波束需要什么去波束，这个我们正在研究，它首先相当于现在的整个通信跟原来不一样，我是投入到波束基，投影到那个空间去做优化设计，首先我把这个波束基和投影面做好，这个时候它的要求、平台的主瓣、旁瓣要低，具有非常窄的过渡带，低峰均化、高功率效率等等，所以这里面有一些好多的方法，具体我就不展开讲了。

这个是我们设计的波束形状的逼近的方法，我们对这个方法进行改进，这个改进之后设计波束跟理想越来越接近，然后它可以实现非理想性，其实它的影响是比较小的，所以天线越多的话，我们设计的波束和理想的波束越来越接近，这个是具体的一些比较，从不同的要求来看的话，这个是比较的结果。

然后是刚才说的，我设计这个波束，其实刚才前面一页，有很多的应用，我们相当于把很多的通信系统投影到波束当中去做的，这里我就不具体讲了。我们只看看波束设计好坏的话，对它有多大的影响，如果是不同的两种波束，波束设计的好跟坏的话，就是说有可能带来12DB的增益，所以设计波束很重要。

然后毫米波通信的话，这里面是它的确定，比如说路径损耗大，穿透能力弱，定向传输性，我觉得如果说它跟云雾顺和结合的话，它是有可能的。这个网络大概可能比较熟悉，云雾混合相当于我在改进的覆盖区内用很多的摄评头（音），它有计算和缓存的能力，但是它不强。所以它相当于把这个边缘计算或者雾计算的能力，还有边缘缓存都可以利用起来，这样的话，成本不高，我可以密集的因素，这样的话，可以让多一点用户服务，至少可以解决这个覆盖的稳定性问题，然后的话。因为密集网络的话，因为它的干扰问题，干扰很难解决，但是毫米波里面，有一个定向传播特性，它对抗干扰只需要一个比较，相对来说简单的协调就能满足这个要求，这个相当于把缺点变成优点。

当然这里面有很多问题，我们也开始研究没多久，这里面怎么样去前传，肯定是受限的这里面肯定考虑到成本的问题，怎么去合理分配和调动，怎么样去保证这个刚才说的稳定的覆盖和低延时，这里面很多指标是相互折中的，在这里面去挖掘。利用这个毫米波，有更多的参加用户的密度，今后的密度会更高，这里面其实涉及到无论是传输接入资源调配这里面是非常复杂的，这里面有更多维的约束，边缘计算能力的约束，还要考虑它成本的约束。

如果用户请求没有的话，它的可抗性不强，通过用于云端把数据调过来，再通过前传网络送过去，跟前端后面你要怎么传一起去考虑一起送过去，这个效率会高。这里面通过优化的话，得到了一些比较有意思的东西，我们通过仿真发现，其实你可以看到前面两种策略更受限。我们本来处于成本的考虑，但是这里可以发现，性能跟全数字做到非常接近，覆盖可靠性有一个折中，前面一个覆盖可靠性问题，你这个内容是推给几个节点让它去联合去传，这里面有很多折中的因素。

谢谢，这是我们发表的论文一些相关的，谢谢大家。