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，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的“未来启航 · 6G创新发展论坛”在北京盛大召开。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，IEEEFellow陈山枝博士受邀作了《6G超维度天线与系统设计》的主题演讲，陈山枝博士首先回顾了中国信科从3G TD-SCDMA到4G TD-LTE再到5G对智能天线、多天线及波束赋形技术的创新贡献及发展历程，然后结合当前6G愿景及对多天线技术的新需求新挑战，深入介绍了中国信科6G超维度天线技术上的研究和验证进展，最后展望了6G超维度天线作为6G系统核心技术利器的美好未来。

陈山枝博士阐述了6G超维度天线技术的概念与内涵，6G超维度天线技术是5G大规模天线技术的升级演进，但其演进方向不仅包括了空间维度扩展，即在5G大规模天线技术的基础上、通过采用集中式或分布式提升天线数量形成超大规模天线技术，同时也包括了智能维度挖掘、功能维度增强、能效维度优化等，即从多个维度开展多天线技术的增强与优化，称为超维度天线技术。该项技术在业界由中国信科首次提出，并经过国内众多公司共同推动，被成功写入ITU-R IMT-2030框架报告，即E-MIMO（Extreme-MIMO）技术。

陈山枝博士提到，中国信科在业界首创提出利用智能超表面构造新型天线阵列的设想，并分别于2022年、2023年连续完成了两代基于智能超表面的新型大规模天线传输系统的研制，实验结果显示，该系统可成功实现毫米波手持终端的接入，有望解决6G天线维度进一步扩展和性能提升所带来的天线阵列体积、功耗和设备重量增加等工程化难题。实验结果表明，该系统可成功支持多流高速传输和波束赋形，单用户下行数据速率可达到5Gbps。

针对分布式超大规模天线技术，陈山枝博士指出该技术将可有效扩展多天线系统空间维度，针对6G系统的应用频段可能增高带来小区覆盖半径缩小等问题，采用分布式超大规模天线技术将有望在复用现有5G站址的基础上，有效提升网络覆盖和系统容量。分布式超大规模天线技术也将推动6G技术从“以网络为中心的分布式”向“以用户为中心的分布式”发展。

针对6G超维度天线功能维度扩展需求，陈山枝博士提到通信感知空分复用、多传输节点的协作感知、以及AI与MIMO技术融合等技术将具备广阔的应用前景。通信和感知融合技术将可提前获取用户位置，通过网络节点之间的传输机制进行感知数据共享融合可有效提升感知性能，实现对待测物体或环境的全方位刻画。

针对AI与MIMO融合，陈山枝博士表示，中国信科已将AI应用在信道估计、信号检测、CSI预测/压缩、波束管理与优化等技术中。对CSI预测/压缩，中国信科测试结果显示AI辅助可将平均吞吐量提升最高达17%；对MIMO接收AI可平均提升吞吐量约15%；对波束管理，AI可将波束管理开销降低87.5%。

面向未来，陈山枝博士表示6G时代的多天线技术将发展为超维度天线技术，朝着更大规模、更低功耗、更高容量、更多功能的多维度迈进，中国信科未来也将持续压强投入到6G超维度多天线技术研究创新和标准化等工作，为6G移动通信的核心技术突破、标准制定与产业化做出应有的贡献！