东南大学移动通信安全与密码学，东南大学移动通信

近日，中国移动研究院、东南大学、杭州钱塘信息有限公司联合研发“信号增透/屏蔽膜”产品，并联合中国移动浙江公司杭州分公司，在即将开幕的第19届亚运会场馆开展了信号增透/屏蔽膜辅助5G无线网络的示范应用测试。

项目组研发的信号减反射/屏蔽膜是一种新型超材料。大量周期性排列的透明导电单元附着在透明介质(如玻璃、塑料)表面，通过专门设计单元的电磁结构形成阵面，可以重构空间中的电磁环境。信号减反射/屏蔽膜具有易部署、成本低、环境适用性强的特点，在保证高透过率的同时，可以提高通信覆盖和无线通信质量，具有广阔的应用前景。合理部署信号减反射/屏蔽膜，可以使现有5G无线网络具有更均匀的能量覆盖和更高效的能量利用，为绿色低碳的亚运会提供有力支撑。该技术有望提前在5G-Advanced(5G-A)网络中落地，成为未来6G网络的关键候选技术之一。

信号覆盖增强测试

在亚运会主会场一楼群文展馆，4.9GHz基站信号受玻璃门影响，存在较高的传输损耗，导致展馆内部出现覆盖空洞。项目组开发了4.9GHz信号增透膜，贴在玻璃门表面，增强展厅内的信号覆盖(图1)。测试结果表明，展厅内接收基站的信号质量和下行速率在部署信号减反射膜前后均有明显改善，下行速率提高了48%。

图1主会场群展馆测试实景同频干扰抑制测试。

亚运会主会场网络部署方案需要保证整个场馆无网络覆盖盲区，目前已实现2.6GHz信号饱和覆盖。然而，部署在场馆看台区的2.6GHz微微站的后向信号与场馆五楼部分贵宾室的室内信号重叠，造成相邻小区的同频干扰。基于此，项目开发了2.6GHz频段信号屏蔽膜，贴在贵宾室窗户上，抑制室内外信号同频干扰(图2)。测试结果表明，部署信号屏蔽膜前后，贵宾室的接收信号质量和下行速率均有明显改善，下行速率提高了11%。部署信号屏蔽膜后，UE将优先连接到室内子小区，不会切换到室外子小区，从而进一步增强室内通信链路的稳定性。

图2项目组研发的超材料透明膜分为三种:信号减反射膜、信号屏蔽膜和信号动态调整膜。此次，项目组针对前两种透明膜的性能进行了5G现网测试，未来将进一步推进信号动态调整膜的现网性能验证。

信号减反射膜:在玻璃上贴上信号减反射膜，可以增强入射波的透射性能(图3)。信号减反射膜能有效克服玻璃引起的传输电磁波能量衰减问题，增强传输信号强度，可用于提高室内外无线通信质量。

图3信号减反射膜信号屏蔽膜:在玻璃上贴上信号屏蔽膜，可以减弱透射，增强对入射波的反射，从而屏蔽特定频段的电磁信号，同时具有良好的透光性，可用于降低窗内外同频干扰，实现电磁屏蔽室的可视化。

信号动态调整膜:玻璃一面贴信号屏蔽膜，另一面贴单元反射相位可调的信号动态调整膜。在反射电磁波的基础上，还可以在特定的通信频段进一步实现四种相位状态的波束调整(图4)。信号动态调整膜有望实现反射光束对用户的跟踪，提高用户接收信号的强度，进而提高无线通信的质量。

图4信号动态调整膜总的来说，本次亚运会场馆测试已经验证了信号增透/屏蔽膜能够有效帮助提升现有5G无线网络的能量覆盖，具有成本低、易部署、环境适用性高等优点，对实现国家“双碳”战略目标具有积极意义，在新一代6G无线通信技术中具有广阔的应用前景。中国移动将进一步与产学研合作，推动超材料相关技术的不断发展和完善，推动该技术在未来通信网络中的应用取得更多重要突破和成果。