触摸通信科技尖峰记西安交通大学信息与通信工(2)

由于5G技术发展势头强劲，全球5G竞赛升温速度也比预期来得要快。多个国家都在围绕5G展开竞争，力争在这一领域取得领先成果。基于西安交通大学信息与通信工程专业的有力支持，李昂承担起陕西省科学技术厅重点项目“下一代无线网络中多用户上下行安全传输技术研究”，并担任合作方负责人。

据李昂介绍，随着无线通信技术应用领域的快速扩大，无线通信技术需要满足行业急速增长的移动数据业务量。而众多无线通信技术中，多天线无线通信系统及其相应的预编码方案设计是实现高性能无线通信系统的物理层关键技术之一。然而，多天线无线通信系统传输中存在的信息流间干扰和用户间干扰是制约无线传输性能的一个主要因素，因此如何处理多天线传输中的干扰始终是多天线通信系统中的核心关键所在。从传统观点来看，干扰被认为是限制无线通信系统性能的一种有害因素，因此传统的帧级别预编码设计方案尽量减少、消除或避免无线传输中的干扰。和传统方案相比，近年来提出的基于有益干扰（Constructive Interference）的符号级预编码（Symbol-Level Precoding）方案能极大提升多天线无线通信系统的性能。因此，基于有益干扰的符号级预编码方案引起了学术界和工业界的广泛关注。

“在多天线无线通信系统的下行传输中，通过利用额外的数据符号信息，基于有益干扰的符号级预编码方案能将原先对无线传输有害的干扰信号转化为有益的有用信号功率，从根本上解决了多天线通信系统下行传输中的信息流间干扰或用户间干扰问题，将进一步提升多天线系统的无线传输性能。这正是我们这一项目的目标所在。”李昂信心满满地说。基于这一项目，他还将有益干扰定义为使接收数据信号进一步远离检测门限的干扰信号，而有益干扰区域则为使数据符号进一步远离星座图解调门限的区域。

李昂的信心源于扎实的前期积累。据了解，李昂的博士导师Christos Masouros教授即是有益干扰概念的提出者之一，李昂自博士期间开始一直从事有益干扰及符号级预编码方案的相关研究工作，对基于有益干扰的符号级预编码方案的问题分析、数学描述、实际应用背景和需求有深刻的理解，并发表多篇 IEEE期刊文章。他2018年发表在IEEETransactions on Wireless Communications期刊上的文章首次揭示了符号级预编码方案的最优预编码结构，同时进一步提出的低复杂度算法避免了对复杂优化问题的直接求解，在不损失性能的前提下极大降低了符号级预编码方案的计算复杂度，得到了多位领域内知名专家的肯定和认可。

李昂介绍，目前针对符号级预编码方案的研究仍然有很多科学问题亟待解决，其中关于如何应用到实际通信系统这一方面的问题尤为突出。为解决这些问题，未来他将带领团队迎难而上，努力在多个方面实现突破，包括针对多调制共存场景的符号级预编码方案研究、满足低峰均比传输的符号级预编码方案研究以及不同数据符号组合对符号级预编码方案的影响研究等，着力建立普适性的有益干扰条件数学表达式，设计低峰均比约束下的符号级预编码方案，揭示不同数据符号组合对应的预编码矩阵之间的转换关系，进而切实解决当前通信场景下的实际应用需求。

在英国伦敦海德公园

“紧密联系实际的科研工作，让人深深沉醉。”李昂说。虽然今年科研项目的进展在一定程度上受到疫情的影响，但是现在他和团队已经恢复工作，正处在紧锣密鼓的科研攻坚之中。

除了上述项目，由李昂承担的“陕西省人才计划”青年项目、陕西省科学技术厅项目“面向5G的高能效毫米波传输方案研究”等也在持续推进中。

颠覆创新，昂首奋进再出发

随着全球科技竞争的加剧，我国的基础研究呼唤颠覆式创新。以创新性技术驱动通信技术领域发展，成为真正增强我国通信技术实力的必由之路。李昂深知这一点。在母校的支持下，他将再接再厉，带领团队勇攀通信技术巅峰。

据李昂介绍，西安交通大学信息与通信工程专业是我国原“211工程”和原“985工程”中学校重点建设的学科，入选了首批“双一流”学科建设名单。近年来，学校承担和参与了重大专项、原“973”计划、“支撑”计划、原“863”计划、自然科学基金项目等国家级课题及重大横向合作课题80余项，充裕的运作空间和舒适的科研环境，进一步提升了在职科研人员的科研能力。在学校的支持下，他在全力开展研究工作的同时，也在积极构建学生培养和团队建设方案。未来，他将着手建立一个以年轻教师为主，对于符号级预编码方案设计及未来多天线无线通信系统物理层技术进行系统性研究的科研团队，为我国通信技术领域做好人才储备。

文章来源：《上海交通大学学报》 网址: http://www.shjtdxxb.cn/qikandaodu/2021/0722/832.html