学术界和产业界可免费试用

文/胡月

当前,5G标准化信道模型以及面向6G的信道模型仅支持特定频段、特定场景或有限频段、有限场景信道特性仿真,无法完整描述6G全频段全场景信道特性,难以满足6G全频段全场景通信的需求。针对这一痛点问题,东南大学信息科学与工程学院移动通信全国重点实验室、紫金山实验室王承祥教授团队历经数年研究积累,首创普适信道建模理论。

他们使用统一的信道建模方法和框架、统一的信道冲激响应表达式,通过调整信道模型参数,融合6G全频段全场景信道特性,成功实现对射频和光无线频段、智能超表面级联信道、镜面多径和密集多径等复杂信道的统一表征。

基于该理论建立了6G普适几何随机信道模型,可建模sub-6 GHz(含短波)、厘米波、毫米波、太赫兹和光无线等全频段信道,卫星、无人机、陆地、海洋通信等全覆盖场景信道及超大规模天线、智能超表面、工业物联网、通感一体化等全应用场景信道。

该6G普适信道模型可以用来研究信道参数、信道特性、频段、场景、系统配置之间的复杂映射关系,为未来6G信道模型标准化奠定了坚实的基础!通过调整模型参数,6G普适信道模型可以简化为特定频段特定场景的信道模型,并兼容多个5G标准化信道模型。

在此基础上,王承祥教授团队自主研发并重磅推出“东南大学-紫金山实验室-6G普适信道仿真器”(SEU-PML-6GPCS),供学术界和产业界免费试用。

该软件设计了菜单式友好用户界面,主要分为系统设置、天线配置、运动轨迹、仿真结果四个主要模块,在系统设置模块用户可以选择频段、场景和传播条件等,并可以对不同场景具有重要影响的参数进行配置。

例如在光无线通信场景中,可以对LED阵列、LED辐射模式等进行设置;在智能超表面场景中,可以对智能超表面属性进行设置等。不同频段、场景和传播条件都对应着不同的信道模型参数集,专业用户可以通过修改信道参数功能对信道模型底层参数进行更改。在天线配置模块可以对天线阵元数量、间隔和放置角度等进行设置。运动轨迹模块可以对发射端、接收端和簇的运动进行设置。当前软件支持静止、直线、圆、海洋上的船、卫星等运动轨迹。仿真结果模块支持输出大尺度衰落、小尺度衰落矩阵、全域(空域、时域、频域、角度域、多普勒域、时延域)信道特性、信道容量及相应的全部信道模型参数。

该6G普适信道仿真软件经中国信通院泰尔实验室权威认证,可以支持6G全频段全场景全域信道特性仿真,与信道测量数据相比,仿真精度超过90%。

该成果已作为东南大学和紫金山实验室的重大成果之一在2023年未来网络发展大会上向全球发布,并荣获2022年江苏省电子信息行业领域十大进展,在国内外产生了广泛影响。该成果可直接应用于无线信道模拟器、智能家居、车联网、工业物联网、空天地海一体化网络等,对我国未来6G标准化、6G空天地海网络的共性理论技术研究与系统融合构建有重大意义。