達摩院定向通信技術實現(xiàn)突破，破解毫米波應用關鍵難題

（CWW）2月23日，記者獲悉，達摩院成功研發(fā)新型波束管理系統(tǒng)，全面提升定向通信性能指標，是當前5G上傳速率的7倍，并支持24K高清全景直播。該系統(tǒng)創(chuàng)新了波束獲取、追蹤、調(diào)度和管理等多項定向通信的關鍵技術，為元宇宙、毫米波、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等技術的實際落地提供了通用方案。

傳輸速度不夠快，是阻礙VR等技術落地的主要因素之一。當前，主流的全向通信遭遇瓶頸，定向技術是另一個選擇，它具有獨特優(yōu)勢：全向通信相當于通過一盞燈照亮整個空間，而定向通信類似于用手電筒照明，“光線”更集中，可實現(xiàn)更高密度、更快速率和更長距離的通信，有望突破“香農(nóng)定理”的速率天花板。

但是，定向通信要求收、發(fā)兩端波束嚴格對齊，在遮擋多、移動性高、部署密集的現(xiàn)代通信場景下，極難保持通信穩(wěn)定。

（圖說：基于XG波束管理系統(tǒng)的定向通信，可讓VR實現(xiàn)視網(wǎng)膜級的全沉浸式體驗）

為徹底解決這一技術難題，拓展前沿技術的應用邊界，達摩院XG實驗室自研一套完整的波束管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了從硬件到算法再到系統(tǒng)的協(xié)同創(chuàng)新：

硬件層面，成功研發(fā)新型智能天線，可更有效地集中波束能量，在弱網(wǎng)場景下，最高上行速率是全向天線的4.8倍，下行速率更高達15倍；算法層面，首次融合Wi-Fi、IMU、GPS、輔助攝像頭等跨模態(tài)傳感器信息，可預測終端運動軌跡并主動對齊波束，大幅提高移動中的通信穩(wěn)定性。

同時，XG實驗室首創(chuàng)“智慧大腦”——中心化調(diào)度系統(tǒng)，并引入終端用戶體驗質量（QoE）信息，實現(xiàn)全局更優(yōu)的資源調(diào)配和網(wǎng)絡性能。

達摩院已成功將這套系統(tǒng)應用到毫米波全景直播場景中。依托于軟硬一體的全新設計，視頻采集端的負載和功耗顯著降低，普通無人機也能完成專業(yè)攝影車的高清、VR等素材的采集需求，解決了VR應用落地的關鍵難題。

結果顯示，該系統(tǒng)上下行速率最高2Gbps、延遲小于1ms，是當前5G上傳速度（約300Mbps）的7倍。2Gbps的高速率可支持24K全景直播，比肩人眼極限，真正讓VR實現(xiàn)視網(wǎng)膜級的全沉浸式體驗。

（圖說：毫米波全景直播，左圖為工程師調(diào)試無人機設備，右圖為呈現(xiàn)場景）

“XG波束管理系統(tǒng)兼容各頻段信號接入，并可為新技術和新協(xié)議進行調(diào)整和定制，為定向技術與各大前沿技術融合發(fā)展打下基礎?！盭G實驗室技術專家胡盼介紹說，結合定向通信新框架，大規(guī)模、自由移動的元宇宙等未來前景或可提前到來。

關鍵詞： 通信世界網(wǎng)