中國移動研究院金婧在6G協(xié)同創(chuàng)新研討會上的演講：從需求到實踐：6G超大規(guī)模天線的技術(shù)演進

的技術(shù)演進13136G新需求目錄22集中式MIMO演進之路分布式MIMO演進之路6G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵能力新業(yè)務(wù)、新場景驅(qū)動新的需求體驗6G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵能力面向6G新的場景和需求面向6G新的場景和需求，多天線技術(shù)仍將發(fā)揮最重要的作用6G典型場景6G典型場景沉浸式云XR、全息通信、數(shù)字孿生等6G新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)提出了更高的要求如100Gbps級別的峰值速率、10~100Gbps的用戶體驗速率、相比5G有2~3倍的譜效提升等，MIMO技術(shù)如何演進才能適配上述的極致性能需求？13136G新需求目錄22集中式MIMO演進之路分布式MIMO演進之路4G從MIMO到Massive4G從MIMO到MassiveMIMO組網(wǎng)性能無法滿足6G極致要求集中式MIMO的發(fā)展現(xiàn)狀從3G到5G時代從3G到5G時代，天線規(guī)模發(fā)生了顯著的變化，5G超大規(guī)模天線技術(shù)具有許多優(yōu)勢，但面向6G的極致性能要求還需持續(xù)演進部署與維護成本高部署與維護成本高【減成本降功耗】新形態(tài)陣列和架構(gòu)設(shè)計稀布陣天線架構(gòu)設(shè)計面向商用化的高性價比天線架構(gòu)設(shè)計（性能-成本-復(fù)雜度等折中）【減成本降功耗】新形態(tài)陣列和架構(gòu)設(shè)計基于新型電磁超材料的陣列設(shè)計小間距天線/全息MIMO研究初步仿真結(jié)果表明：小規(guī)模陣列（4天線、8天線 16(4v4h)32(4v8h)0【提性能擴覆蓋】中低頻段超大規(guī)模MIMO覆蓋問題隨著部署頻段的不斷升高，基站覆蓋距離越來越小，如何在相同站址數(shù)，基站能耗不明顯增加的情況下，盡可能保證和5G相同的覆蓋性能2.6GHz0隨天線規(guī)模提升而出現(xiàn)邊際效應(yīng)天線數(shù)與譜效關(guān)系非線性，單純增加天線數(shù)無法有效提高頻譜效率，同時還要考慮實際現(xiàn)網(wǎng)中對面板尺寸的要求……【提性能擴覆蓋】中低頻段超大規(guī)模MIMO2D2/λ超大規(guī)模天線下波束賦型管理、近場的測量與碼本設(shè)計增強AI使能低功效高譜效融合設(shè)計、簡化信道反饋方案，提升AI使能低功效高譜效融合設(shè)計、簡化信道反饋方案，提升MIMO信道反饋方案的多場景泛化性能的融合、傳統(tǒng)天線與新型天線的融合、多頻段融合等國外商用5G毫米波的可用性偏低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不成國外商用5G毫米波的可用性偏低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不成熟，毫米波商用之路仍有很大挑戰(zhàn)【提性能擴覆蓋】毫米波頻段大規(guī)模MIMO5G商用性能有很大提升空間問題和挑戰(zhàn)問題和挑戰(zhàn)之外，還需額外考慮人體損耗、氧氣及雨水影響成本相對較高，對組網(wǎng)部署及網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)提出更大挑戰(zhàn)影響調(diào)度算法優(yōu)化調(diào)度算法優(yōu)化【提性能擴覆蓋】毫米波頻段超大規(guī)模MIMO毫米波高性能大規(guī)模收發(fā)架構(gòu)高效波束管理方案，以用戶為中心的解決方案高效傳輸方案設(shè)計設(shè)計高頻多用戶調(diào)度方案，實現(xiàn)低復(fù)雜度MU-MIMO傳輸方案優(yōu)化，克服單用戶信道不滿秩帶來的性能限制對抗色散效應(yīng)的預(yù)編碼設(shè)計和調(diào)度方案，解決波束分裂帶來的性能損失13136G新需求目錄22集中式MIMO演進之路分布式MIMO演進之路面向熱點高容量場景面向熱點高容量場景，6G分布式MIMO將以用戶為中心，通過多節(jié)點智慧交互與協(xié)作提升用戶一致性體驗6G分布式MIMO的演進目標(biāo)evolution速率提升用戶體驗速率邊緣用戶速率網(wǎng)絡(luò)吞吐量用戶體驗速率邊緣用戶速率網(wǎng)絡(luò)吞吐量靈活性提升多頻率靈活擴展終端移動性按需組網(wǎng)時延降低時延降低接入時延接入時延切換時延切換時延算力降低終端復(fù)雜度、功耗終端復(fù)雜度、功耗分布式MIMO物理層技術(shù)挑戰(zhàn)面向商用網(wǎng)絡(luò)的分布式MIMO，需解決高性能、低復(fù)雜度與高靈活性之間的矛盾性能（網(wǎng)絡(luò)能力）besttradeoff算力（網(wǎng)絡(luò)效率）靈活（網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量）算力（網(wǎng)絡(luò)效率）6G分布式MIMO挑戰(zhàn)“不可能”1.算力挑戰(zhàn)大規(guī)模協(xié)作節(jié)點范圍導(dǎo)致MIMO預(yù)編碼復(fù)雜度大規(guī)模協(xié)作節(jié)點范圍導(dǎo)致MIMO預(yù)編碼復(fù)雜度2.同步和校準(zhǔn)挑戰(zhàn)大規(guī)模節(jié)點的時頻同步和校準(zhǔn)工作是實現(xiàn)協(xié)作大規(guī)模節(jié)點的時頻同步和校準(zhǔn)工作是實現(xiàn)協(xié)作3.接入與切換挑戰(zhàn)終端如何快速接入網(wǎng)絡(luò)并選擇合適的節(jié)點進行終端如何快速接入網(wǎng)絡(luò)并選擇合適的節(jié)點進行;用戶的移動性影響如何實現(xiàn)無感切換4.前傳挑戰(zhàn)分布式挖掘預(yù)編碼和分簇算法的性能與算力的最優(yōu)邊界挖掘預(yù)編碼和分簇算法的性能與算力的最優(yōu)邊界?動態(tài)分簇：綜合考慮UEQoS需求,干擾抑制和算力的動態(tài)分簇?多節(jié)點協(xié)作下的聯(lián)合SSB/CSI-RS/SRS參考信號設(shè)計分布式MIMO-校準(zhǔn)與同步考慮實際系統(tǒng)同步和校準(zhǔn)問題考慮實際系統(tǒng)同步和校準(zhǔn)問題，需尋求魯棒性解決方案?異站RRU間天線校準(zhǔn)-站間收發(fā)校準(zhǔn)信號?異站RRU間天線校準(zhǔn)-UE輔助的校準(zhǔn)方法?RRU內(nèi)殘留誤差校準(zhǔn)，TDD上下行天線校準(zhǔn)?不同TRP間的頻偏/時延校準(zhǔn)?靈活部署，多TRPCJT傳輸時的精準(zhǔn)定時同步。?TA聯(lián)合測量上報，校準(zhǔn)信令增強：RAR，MAC-CE...?RRU組1特殊時隙的第5、6個符號處于發(fā)送校準(zhǔn)參考信號（CAlibration3用戶移動12分布式MIMO-接入與前傳用戶移動12優(yōu)化終端快速接入和小區(qū)切換流程優(yōu)化終端快速接入和小區(qū)切換流程，降低前傳數(shù)據(jù)開銷，可有效提升網(wǎng)絡(luò)靈活性互切換：?測量階段：測量對象分為非協(xié)作節(jié)點和協(xié)作簇的參考信號?通過L1/L2信令進行測量上報和切換指示，避免通過L3RRM流程的復(fù)雜信令和長時延。?切換環(huán)節(jié)：節(jié)點/協(xié)作簇間通過前傳交互協(xié)作請求和確認(rèn)信息分布式MIMO與網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感依托分布式依托分布式MIMO網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)勢，構(gòu)建全域通感算智融合網(wǎng)絡(luò)，豐富6G業(yè)務(wù)類型技術(shù)原理>網(wǎng)絡(luò)協(xié)作感知的優(yōu)勢:?多節(jié)點協(xié)作感知可提升感知定位精度?利用靈活節(jié)點布置提升感知信號強度，處理能力，避免通信/感知信號干擾。>感知信號融合算法：“軟”融合：?聯(lián)合處理原始感知信號后，獲取目標(biāo)感知信息?傳輸數(shù)據(jù)量大，需判斷各節(jié)點信號關(guān)聯(lián)性“硬”融合：?各節(jié)點計算獲得各自感知結(jié)果后，再進行聯(lián)合處理?傳輸數(shù)據(jù)量較小，需判斷各節(jié)點結(jié)果可靠性分布式MIMO-樣機驗證依托東南載體協(xié)作項目依托東南載體協(xié)作項目，構(gòu)建6G分布式實驗MIMO系統(tǒng)，實現(xiàn)48數(shù)據(jù)流高譜效并行傳輸?