Miljonstöd till svensk-amerikansk forskning om framtidens 6G-nät

Projektet är ett av de svensk-amerikanska forskningssamarbeten som finansieras inom regeringens satsning på sjätte generationens trådlösa system, 6G. Den svenska delen av projektet finansieras av Vetenskapsrådet med 2,5 miljoner kronor per år under tre år, medan den amerikanska forskargruppen finansieras av NSF inom programmet VINES (Verticals-enabling Intelligent Network Systems). Syftet med utlysningen är att stärka forskningssamarbeten mellan Sverige och USA inom tekniker som formar framtidens kommunikationssystem.

Forskarna ska utveckla en ny typ av radioarkitektur för framtida trådlösa system som använder frekvenser i det så kallade FR3-området över 7 GHz, ett frekvensområde som väntas bli viktigt för framtida 6G-nät. Lösningen bygger på så kallad radio-over-fiber-teknik, där signaler transporteras optiskt via fiber till distribuerade radiosändare.

– Genom att flytta delar av signalbehandlingen från radion till fibernätet kan energiförlusterna minska samtidigt som systemet förblir kompatibelt med dagens mobilnätsinfrastruktur. Arkitekturen ger också större flexibilitet när framtidens nät ska byggas ut för att hantera allt större datamängder, säger Christian Fager, professor i mikrovågselektronik på Chalmers, och en av projektledarna bakom projektet.

Nätverk som kan lära sig och anpassa sig

En av de största energiförbrukarna i dagens mobilnät är effektförstärkaren, den komponent som förstärker radiosignalen innan den skickas ut från basstationen. När nätverken flyttar till högre frekvenser väntas denna utmaning bli ännu större.

För att råda bot på problemet ska forskarna utveckla nya radiosändare som kombinerar radioteknik med AI-baserad styrning.

– Målet är att utveckla ett AI-drivet radioaccessnät, så kallat AI-RAN, där trådlösa system kontinuerligt kan lära sig av sin omgivning och anpassa sig till förändrade förhållanden i realtid, förklarar Lars Svensson, docent i VLSI-teknik på Chalmers.

Projektet kombinerar avancerad radiohårdvara med neuromorf databehandling, en teknik som inspireras av hur den mänskliga hjärnan bearbetar information. Tillsammans med programmerbara kretsar, så kallade FPGA:er, ska tekniken användas för att optimera radiosändarnas funktion i realtid.

Internationellt samarbete kring framtidens kommunikationssystem

Forskargruppen vid Virginia Tech utgörs av professorerna Jeffrey Walling, Lingjia och Yang Yi, alla verksamma vid Department of Electrical and Computer Engineering.

Förutom att utveckla ny teknik ska samarbetet mellan Chalmers och Virginia Tech också bidra till kunskapsutbyte mellan Sverige och USA inom ett område som bedöms vara strategiskt viktigt för framtidens digitala samhälle. Forskningsprojektet omfattar utbildning av doktorander, masters- och kandidatstudenter inom FPGA-teknik, kretskonstruktion och nästa generations trådlösa system.

Läs mer om Vetenskapsrådets stöd här