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尤肖虎:6G无蜂窝毫米波通感一体化技术高效支撑低空智联

目前,一些6G单点技术的提前应用正在让低空经济受益。尤肖虎院士指出,低空经济应用是检验6G技术综合能力的一个具有典型意义的场景。通过运用无蜂窝毫米波通感一体化技术,可以将现有的5G通信与感知能力进一步大幅提升,这是低空ICT基础设施建设方面值得探索的技术路线。该技术已在低空超长距离广域覆盖应用中得到了初步验证,包括渔政、城市治理、管路巡检等。

自“低空经济”被写入今年《政府工作报告》以来,低空经济作为战略性新兴产业和新质生产力的代表,正逐渐变为现实,赋能现代化产业体系建设,成为全球范围内极具活力和发展潜力的新兴领域。

随着技术从探索走向广泛应用,低空经济对信息基础设施提出了诸多新需求。为此,未来移动通信论坛和鹏城实验室联合主办了“2024数字低空大会”,围绕低空这一未来全面应用6G综合能力的典型场景,汇聚了国内外院士、科研专家、产业领袖和企业代表,共同探讨数字底座如何为低空经济保驾护航,为低空经济的发展提供参考。

中国科学院院士尤肖虎表示,6G新型全频谱无蜂窝(Cell-Free)架构,通过分布式协作通感融合,全面增强感知能力;同时,该架构还具备更强的广域低空覆盖能力,高效支撑低空智联。

尤肖虎介绍,如果用传统的蜂窝架构支撑低空互联网的发展,随着站址密度的增加,小区越来越小,由于基站各自为政的特点,小区间的串扰使得系统容量受限。6G全频谱无蜂窝架构凭借基带云化处理,通过分布式MIMO实现效率量级提升,再把干扰转化为有用信号,使得覆盖更加均匀,同时支持5G向6G平滑演进。

经过实验室评估,全频谱无蜂窝接入网系统在峰值速率、频谱效率、时延和可靠性等方面,相较于传统蜂窝接入网系统均实现了不止一个量级的提升。

尤肖虎认为,无蜂窝架构特别适合低空互联网的原因有几方面。首先,用多点分布式MIMO进行感知的优势明显,回波信号由多个点同时感知之后,信号合并的能量会极大增强,从而提升感知能力。从实验室的验证情况看,目前感知定位精度能够达到分米级,最远探测距离达1公里左右。

无蜂窝广域低空通信系统具备广域超大容量、分米级高精度感知以及高效低成本组网,从而高效支撑低空智联。

据了解,6G无蜂窝毫米波通感一体化技术可将现有的5G通信与感知能力进一步大幅度提升,在低空超长距离广域覆盖应用中已经得到了初步验证,包括渔政、城市治理、管路巡检等。

会上,尤肖虎还提出了一个思考问题:“低轨卫星即将蓬勃发展,我们是否还需要在地面建一个低空互联网?”

尤肖虎认为,虽然卫星覆盖范围广,但如果有大量无人机同时飞行,卫星的容量可能无法满足需求。此外,卫星很难准确感知地面的小型无人机。因此,要真正实现通感一体,仍然需要依靠地面网络的支撑。

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