5G与6G通信技术:从人工智能到天线阵列设计
1. 6G通信技术与人工智能
随着5G连接逐步建立,现在正是展望6G并规划其发展路径的好时机。预计到2030年前,6G将带来重大变革,与第四次工业革命(工业4.0)相呼应,改变人们的生活方式。
在6G通信技术的研究中,人工智能发挥着重要作用。例如,Huang等人使用深度神经网络(DNN)来近似非对称多接入(NOMA)结构,将整个NOMA模型系统表示为一个新的自动编码器(AE),结合了编码和解码方法。模拟结果显示,这种方法比普通的硬判决策略实现了更低的误块率(BLER)。此外,在这个过程中还将DNN和生成对抗网络(GAN)相结合,提出了一个端到端的通信系统。通过使用条件生成对抗网络学习通信模型,创建了一个信道怀疑学习框架。结果表明,该技术在瑞利模糊模型以及加性高斯白噪声模型上都有效,为基于信息驱动的6G通信框架的发展铺平了道路。
设备异构性带来的一个问题是,为不同设备设置更新框架需要不必要的精力。例如,毫米波(mmWave)系统提出了多种手机设计,包括简单波束成形、混合波束成形和1比特数字波束成形。传统方法依赖于为每个设计手动创建方案,效率极低。由于这些不同类型的手机将面临相似的物理结构,为一种设计构建的算法可能也能为其他设计提供策略思路。迁移学习是一种有前途的方法,可以将一个工程师的策略传播给其他工程师。
6G预计将具备一些新的功能革命和赋能发明。它将与人工智能同步,剖析各种应用,改变人们相互协作以及与先进设备交互的方式。自动驾驶车辆和全息通信可能是6G智能网络实施带来的主要应用之一。这种新的通信技术时代将在组织和交流方面引发一波技术进步。