中国信息通信科技集团的陈山枝分享6G超维度天线与系统设计!
中国信科集团陈山枝:6G超维度天线与系统设计
2024年9月24日,「未来启航·6G创新发展论坛」在北京隆重举行。本次论坛由中国移动通信集团有限公司和中国信息通信科技集团有限公司联合主办。中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师、专家委主任、无线移动通信全国重点实验室主任以及IEEEFellow陈山枝博士,受邀发表了题为【6G超维度天线与系统设计】的主旨演讲。
在演讲中,陈山枝博士回顾了中国信科在从3GTD-SCDMA到4GTD-LTE,再到5G期间,针对智能天线、多天线以及波束赋形技术的创新与发展。随后,他结合6G的愿景,详细介绍了中国信科在6G超维度天线技术上的研究进展以及未来面临的新挑战。演讲中,陈博士预示6G超维度天线将成为6G系统的核心技术,并展望了这一技术的广阔前景。
6G超维度天线技术的创新内涵
陈山枝博士在演讲中深入解读了6G超维度天线技术的概念。他指出,6G超维度天线是5G大规模天线技术的演进版,然而它不仅局限于空间维度的扩展,更是全面的多维度升级。该技术的提升方向涵盖了空间维度的扩展,即在5G基础上,通过集中式或分布式天线扩展形成超大规模天线。同时,它还包括智能维度的挖掘、功能维度的增强和能效维度的优化,称之为超维度天线技术。中国信科首创性地提出了这一技术,并得到了业界的广泛认可。这项技术最终被纳入ITU-RIMT-2030框架报告中,正式命名为E-MIMO(Extreme-MIMO)。
智能超表面天线阵列的突破性应用
陈博士特别提到中国信科在天线技术上的前沿探索,尤其是对智能超表面的应用。他介绍了中国信科在2022年和2023年相继完成了两代基于智能超表面的新型大规模天线系统开发。通过这些实验,中国信科验证了毫米波手持终端接入的可行性,展现出这一系统在解决6G时代天线阵列体积、功耗和设备重量增加等问题上的潜力。实验数据表明,该系统支持多流高速传输与波束赋形,单用户的下行数据速率最高可达到5Gbps。这一成果不仅预示了6G天线技术的进一步扩展,还为实现更高效的系统性能奠定了基础。
分布式超大规模天线的应用前景
对于分布式超大规模天线技术,陈博士提出该技术将有效扩展多天线系统的空间维度,尤其在应对6G频段提升导致的小区覆盖半径缩小问题上,分布式超大规模天线技术将扮演关键角色。他认为,通过复用现有的5G站址,可以有效提升6G网络的覆盖范围和系统容量。此外,该技术还标志着6G将从「网络为中心的分布式架构」向「用户为中心的分布式架构」过渡,为用户带来更个性化和高效的服务。
通信感知融合与AI技术的深度应用
陈山枝博士还讨论了6G天线在功能维度上的拓展需求,特别提到了通信感知空分复用、多传输节点的协作感知以及AI与MIMO技术的融合。他指出,通信与感知技术的结合将为6G带来广阔的应用前景,通过网络节点间的数据共享机制,感知性能将大幅提升,实现对环境或目标的全方位感知与刻画。
此外,AI技术在6G中的应用也成为焦点。中国信科已将AI技术应用于信道估计、信号检测、CSI预测/压缩、波束管理与优化等多项核心领域。例如,AI辅助CSI预测和压缩能够提升平均吞吐量17%,在MIMO接收端AI辅助技术也能将吞吐量提升15%。特别是波束管理方面,AI可将管理开销减少87.5%。这些数据表明,AI与MIMO的深度融合将极大提升6G系统的整体效率与性能。
6G超维度天线的未来愿景
展望未来,陈山枝博士坚信,6G时代的多天线技术将迎来质的飞跃,超维度天线将成为核心推动力。6G天线技术将在规模、功耗、容量和功能等多维度上不断升级,为未来的无线通信系统带来更高效、更灵活的解决方案。他承诺,中国信科将持续在6G超维度天线技术的创新研究和标准化工作中投入大量资源,为6G移动通信技术的突破、标准制定及产业化做出应有的贡献。
总结
6G超维度天线技术作为未来通信系统的核心技术,不仅代表着天线技术的进一步扩展与提升,更预示着无线通信系统在规模、功耗、容量等方面的重大变革。通过对智能超表面、分布式天线、通信感知融合以及AI技术的深度应用,6G技术将全面超越5G,实现无线通信的全新突破。而中国信科在这一领域的持续创新与努力,必将推动6G标准的确立与技术的快速发展。