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【高水平学术前沿讲座】暨【交叉科学论坛】之交叉会:王碧钗博士和刘文东博士做客交叉科学论坛

来源: 发布日期: 2020-06-09

  5月28日和6月6日下午,由研究生院主办、前沿交叉科学研究院承办的“高水平学术前沿讲座”暨“交叉科学论坛”之交叉会(2020年第2期和第3期)以“云端”远程在线形式开展。应前沿交叉科学研究院高镇特别副研究员邀请,清华大学王碧钗博士和刘文东博士分别分享题为《大连接高谱效的非正交多址接入系统优化设计》和《大规模FD-MIMO系统的关键技术研究》的学术报告。王碧钗作为国内较早从事非正交多址技术研究的学者,她提出的功率域和码域非正交多址的划分方法,获得了业界广泛关注。刘文东主要从事下一代通信系统中大规模全维MIMO的关键技术研究,他提出的方案从波束赋形的角度有效地解决了全维MIMO在实际应用中会存在的难题。

  报告中,王碧钗博士从海量连接、高热点容量两个方面介绍她在非正交多址接入NOMA领域做出的研究。在5G中,海量连接场景的设备连接密度相比4G提升了10倍,在热点高容量场景,流量密度相比4G提升了100倍,因此非正交多址技术在从理论走向实际中面临着诸多的技术挑战。海量连接中,存在着上行调度信令开销过高,低功耗设备能量受限等问题,在热点高容量场景,存在用户数受限于基站射频数的问题。针对上行调度开销过高的问题,王博士提出了免调度的NOMA传输机制,实现了可靠的活跃用户检测精度和更低的误码率;针对设备能量受限的问题,她采用的功率分割接收机可以同时利用射频信号为设备传递信息并提供能量,从而实现频谱效率与能量效率的折中;针对热点高容量场景下用户数受限于基站射频数的问题,她提出的波束空间MIMO-NOMA传输机制突破了用户数受限于射频数的基本限制,获得了更高的频谱效率和能量效率。

  刘文东博士在报告中讲述了毫米波大规模FD-MIMO中的三维波束赋形是5G中的关键技术,但在实际应用中,会存在小区间多用户干扰强、波束训练开销高、多用户系统公平性差等问题。针对这些难题,刘博士从系统的阵列特征和传输中的波束特征出发,依次提出了可靠的解决方案。在多用户干扰问题上,不同小区复用相同导频组会带来导频污染问题。首先,针对传统预编码方案会产生水平到达角的混叠现象,利用临近小区用户信道垂直到达角的不同,刘博士提出一种基于FD-MIMO克罗内克积分解的二维预编码算法,能够显著抑制小区间干扰;其次,对于传统平面均匀阵列垂直分辨率低,用户干扰大的问题,刘博士提出一种非均匀平面阵列的设计方案,改善下行预编码性能;最后,针对视距场景下邻近用户干扰的问题,提出准周期递归式搜算算法,从而有效提升下行频谱效率。在固定波束训练次序导致训练开销大的问题上,刘博士介绍了基于统计特征的自适应波束训练方法, 在保证波束赋形增益的同时有效降低了训练开销。在传统均匀面阵下用户公平性差的问题上,提出适用于均匀圆柱阵列的预编码算法,提升了多用户系统的公平性并保证频谱效率。

  报告结束后,两位报告人都与参会师生在专业问题上展开了激烈的讨论交流,同时也分享了他们在科研与工作方面的感悟和对各自研究领域的看法,参会师生们收获颇丰。

  报告嘉宾简介:

  王碧钗博士于2020年获得清华大学博士学位,即将就职于华为技术有限公司,目前累计发表期刊论文7篇,会议论文8篇,单篇最高影响因子22.973,单篇最高谷歌学术引用1000余次。曾获2017年IEEE第86届国际传输技术大会唯一最佳学生论文奖、2018年第七届IEEE通信学会亚太杰出论文奖、2019年马可尼学会青年学者奖的获得者。

  刘文东于2020年博士毕业于清华大学电子工程系,即将就职于OPPO广东移动通信有限公司,刘文东目前已发表期刊论文8篇,会议论文8篇。刘文东博士主要从事Massive MIMO, Full-Dimension MIMO , Millimeter-Wave Communications 等下一代无线通信领域的关键技术研究。