2GB高清電影2秒 下完
刷臉進站3秒通過
候車廳裡暢玩VR遊戲
機器人小哥送餐、指路
……
這些都是5G車站裡正在上演的場景！
5G車站裡的視頻通話
機器人小哥送餐
車站導航
5G一下子就成為了我們生活中的熱詞，關於它的報道，出現在各大科技媒體的頭版頭條~
5G有多厲害呢？大帶寬、海量連接、高數據傳輸速率，以及超可靠低時延等技術特徵，正在交通、醫療、農業、能源、金融等許多領域發揮巨大作用。國家工信部、發改委等部門都將5G移動通信系統的研發作為重點發展領域。
在交大，有這樣一支團隊，他們在高速鐵路5G技術領域有著深厚的積累，目前已在北京南站、雄安、石家莊等火車站5G部署的方案制定和頂層設計方面發揮了重要作用，彰顯了5G交通領域的交大擔當。該團隊的研究成果也對提升我國在國際5G研發中的影響力有著重要意義。
下面就跟小編一起走進北京交通大學鍾章隊、艾渤教授團隊的故事~
“5G-R”是啥？
寬帶移動通信與軌道交通專用移動通信研究團隊
北京交通大學在軌道交通領域具有很強的專業背景和優勢。以鍾章隊、艾渤等無線通信領域知名教授為代表的學者，在2015年就開始了軌道交通5G技術的研究，在該領域有著深厚的積累。
團隊在國際上首次提出5G-R(5G for railway)的概念，該研究區別於公眾移動通信網絡中的5G研究，5G-R的研究更適合鐵路高速移動狀態及複雜場景、適合高速鐵路移動通信中的可信性、持續在線可靠傳輸等嚴苛的性能指標。
5G-R中的毫米波大規模天線陣列技術
5G-R中的 邊緣計算
其核心技術研究包括：
5G-R業務模型和網絡架構；
適用於高速鐵路高速移動性以及複雜場景的非正交多址（Non-orthogonal multiple access, NOMA）等波形與調製技術；
毫米波大規模天線陣列信道測量與建模方法；
大規模天線波束管理（包括波束賦形、波束追蹤、波束備份、波束存儲、波束切換）；
移動性網絡技術；
機器與機器通信（Machine-to-machine, M2M）；
鐵路沿線及車載邊緣計算；
超可靠低時延（Ultra-reliability low latency, URLLC）等。
“5G-R的核心技術研究，對於承載車載及軌旁高清晰度視頻監控、列車多媒體調度信息流、列車自動駕駛、列車物聯網等鐵路專用移動通信網絡的新業務和需求；對於承載列車上的虛擬現實、高清視頻會議、多媒體娛樂、網絡直播等旅客業務，對於實現鐵路安全、可靠、高效運營，對於提升旅客出行體驗，對於未來智能鐵路的實現都具有重要意義。”團隊成員艾渤教授介紹道。
“我見過凌晨四點的北京”
任何研究成果的取得都不是一蹴而就的，團隊在研究過程中付出了艱辛的努力。
以5G-R中的大規模天線研究為例，無線信道建模工作是對該項技術進行性能評估的基石，而要對其進行建模，大量信道測量是關鍵。由於大規模天線實體陣價格極其昂貴，研究組最終決定用虛擬天線陣列和切換開關的方式進行信道測量。
團隊電波傳播與信道建模研究組的信道測量
但這種方法對周圍環境要求極高，需要在一段時間內信道保持相對靜止，也就是說不能有外界，比如車站內旅客的移動對測量帶來的干擾。為此，團隊成員的測量工作每天都在凌晨12點之後進行。
冬天的凌晨格外寒冷，在這刺骨寒風中，團隊成員常常會在室外測量至凌晨4點多。由於測量條件苛刻，完成一次測量往往需要持續至少一週以上的時間，可完成最終的建模又何止於一次測量。
“以前總在網上看到雞血文，‘你見過凌晨四點的北京嗎？’我想說，我不僅見過，而且是在寒風中見過很長時間。”
這樣的艱辛付出，也使團隊掌握了第一手高速鐵路場景下的大規模天線陣列無線信道的寶貴數據。
成果bling～bling～
團隊5G-R的研究成果一經推出便受到了業界的強烈反響。目前，成果已發表在
IEEE Communications Magazine、IEEE JSAC、IEEE TWC、IEEE TVT等國際通信領域著名期刊上，8篇論文成為該領域ESI高被引論文和熱點論文，7篇論文獲得了國際會議最佳論文獎。團隊成員艾渤教授獲得了由國家自然科學基金委和英國皇家學會聯合資助的“牛頓高級研究學者”基金，與英國皇家工程院院士、IEEE Fellow、英國Queen Mary大學的Yang Hao教授團隊聯合開展關於5G-R核心技術：毫米波大規模天線系統天線與電波傳播的研究工作。艾渤教授也經過中國工程院的選拔、受到美國工程院的邀請，將作為中美工程院青年前沿論壇5G無線通信技術單元的中方2名報告人之一，參加2019年6月在美國聖地亞哥召開的中美工程院青年前沿研討會，在世界舞臺上展示中國5G/B5G技術在智能鐵路中的研究與應用。
美國工程院邀請函
除此之外，團隊將高速鐵路作為國際標準組織3GPP重要場景的提案被3GPP TR38.913採納。這對於將高速鐵路作為5G重要場景、對中國在高速鐵路5G研究中的引領地位具有重大意義。
目前團隊分別於2017年和2018年與中國移動創新研究院、華為、中興、展訊等聯合發佈了“高速鐵路5G關鍵技術及解決方案”白皮書；與中國移動中移智行、華為聯合發佈了“5G智慧車站”白皮書。
《中國移動智慧車站》白皮書
未來，團隊將繼續造福更多5G車站建設，促進中國智能鐵路等軌道交通系統的發展。
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