AI значительно увеличивает эффективность массивных MIMO систем

Главное:

• Разработан метод, использующий искусственный интеллект для оптимизации работы МIMO-систем.
• Новый подход значительно снижает количество ошибок при передаче данных в условиях быстрого движения.
• Эффективность метода подтверждена успешными тестами в различных сценариях, включая высокоскоростные трассы и городские условия.

Инновации в беспроводной связи

С учетом стремительного развития технологий сетей следующего поколения, таких как 5G и 6G, мы находимся на пороге невероятного улучшения в качестве беспроводной связи. Одной из ключевых технологий, которые способствуют этому, является система миллиметрового диапазона (mmWave), известная своей способностью обрабатывать огромные объемы данных. Важным элементом таких сетей служат многоканальные системы с множеством входов и выходов (massive MIMO). Эти системы осуществляют передачу данных с помощью массивных антенн, работающих в унисон, что, в свою очередь, является сложной задачей.

Значительная сложность работы таких антенн связана с необходимостью мгновенно получать информацию о состоянии канала (CSI). Это особенно актуально в условиях быстрой мобильной среды, например, при движении автомобилей, поездов и дронов. В таких случаях сигнал может быстро меняться, что приводит к ухудшению качества связи. Ученые из Национального университета Инчхона разработали новое решение, использующее искусственный интеллект, которое минимизирует влияние этих изменений.

Решение проблемы устаревания канала

Изучая проблему быстрого устаревания сигналов, команда исследователей предложила метод, основанный на трансформерах с параметрической обратной связью. Этот подход включает анализ ключевых аспектов сигнала, таких как углы, задержки и сила сигнала, вместо передачи всей информации о канале. Такой метод значительно сокращает объем необходимой для передачи информации, что важно для стабильной работы системы.

В ходе тестирования новый метод продемонстрировал высокий уровень надежности и снизил ошибки передачи данных на 3,5 дБ по сравнению с традиционными способами. Он оказался эффективным как для пешеходов, передвигающихся со скоростью 3 км/ч, так и для автомобилей, движущихся 60 км/ч. Эти результаты открывают новые возможности для обеспечения стабильного интернета даже в высокоскоростных транспортных условиях.

Перспективы применения AI в телекоммуникациях

Научный подход к применению искусственного интеллекта в системах связи не только улучшает качество передачи данных, но и создает предпосылки для внедрения новых технологий в различные сферы. Например, это может обеспечить стабильный интернет для пассажиров на высокоскоростных поездах, поддерживать связь в удаленных районах с помощью спутников и улучшать связь в экстренных ситуациях, когда традиционные сети могут выйти из строя.

Как показывает практика, с каждым годом количество пользователей мобильных сетей увеличивается, что ведет к постоянному росту спроса на более качественные и высокоскоростные соединения. Применение новых технологий, таких как AI, в телекоммуникациях открывает новые горизонты для индустрии и может существенно изменить наше взаимодействие с окружающим миром.