面向6G的未来无线技术

国王学院的工程师们将与半导体巨头共同创造未来无线技术
来自工程系的徐凯博士和奥萨瓦尔多·西梅奥内教授已获得台湾无厂半导体公司联发科（MediaTek）的资助，以创建下一代采用人工智能设计的发射器。

这些新设备有望变得更精确、更节能，并兼容6G，从而为消费者设备的进一步小型化和成本降低打开大门。

发射器是收发器中最耗电的部分，而收发器是双向无线通信的基础。这些组件集成了发射器和接收器，使设备能够同时发送和接收信号。这些收发器需要电力驱动，因此在手机等智能设备中，它们依赖于电池供电。

电池续航也是设备6G能力的一个限制因素。6G预计将实现超快的连接速度、近乎零延迟或无线连接滞后，并能同时连接的设备数量大幅增加——这将为更智慧的城市、制造业和医院铺平道路。设备处理这种多媒体信息的能力随着其功耗的增加呈指数级提升，因此这也是一个巨大的电力消耗点，使得低能耗和更长的电池续航变得至关重要。

“通过我们多任务学习辅助的设计，我们的目标是开发一种发射器，能够通过复杂的调制方案发送承载更多数据的信号，并提供比同类设备更好的能效。这为制造更小、对消费者更实惠的设备打开了大门。随着我们的工作，用着不适合6G时代的现成收发器来制造手机的日子将一去不复返。”该项目的首席研究员徐凯博士说道。

为了实现这一目标，徐凯博士和西梅奥内教授将利用人工智能来设计下一代可重构开关电容器功率放大器，这是实现更高能效和高吞吐量发射器的关键组件。

这种新的发射器设计模式将使收发器能够在包括6千兆赫及以上频段在内的宽波长频谱上工作，而6G网络预计将运行在这些频段。相比之下，普通的收发器通常只调谐到一个窄带波长，需要多个收发器才能完成一个由可重构开关电容器功率放大器驱动的收发器的工作。通过消除对多个收发器的需求，采用这些新节能设计的设备可以进一步小型化，并需要更少的原始组件，从而降低成本。

徐博士说：“6G是电信技术发展不可避免的一部分。在一个完全实现的6G网络中，我们可以让全自动驾驶汽车与智能交通灯和路线规划器通信，将患者运送到一个已经预留好的空闲医院床位，但智能设备需要具备相应功能的组件来实现这一切。”

联发科企业与战略技术高级总监梁伯嵩博士在评价此次合作时表示：“在联发科，以及通过联发科先进研究中心（MARC），我们非常重视与伦敦国王学院等顶尖学术机构的合作。这种合作关系使我们能够将行业经验与大学的研究专长相结合，共同探索节能无线技术的新途径，并为尖端解决方案的开发做出贡献。我们期待在推进这个项目的过程中共同努力并分享知识。”

该团队将继续推进公司与学术界之间现有的知识转移计划，开关电容器功率放大器的设计最初便源于此。联发科将与团队合作，从芯片和组件设计的角度提供技术见解，帮助迭代最终设计，并确保其能够扩展以满足工业应用的需求。