6G 巨型 MIMO 系统中从天线丰富度到天线智能

当前的蜂窝系统通过 Massive MIMO 实现高频谱效率，该技术利用丰富的天线为多用户空间复用创造有利的传播条件。展望未来网络，这一范式的推演将导致每个基站配备数百根天线，引发了对硬件复杂性、成本和功耗的担忧。本文建议采用更智能的阵列设计，以减少对过多天线数量的需求。我们重新审视了经典的均匀阵列设计原则，并解释了它们的均匀空间采样如何在实际部署场景中导致不必要的冗余。通过利用具有特定站点天线放置的非均匀稀疏阵列——基于预优化的不规则阵列或实时可移动天线——我们证明了如何用少得多的天线实现优异的多用户 MIMO 性能。这些原则受到先前关于无线定位工作的启发。我们解释并通过数值演示了如何将这些概念应用于通信，以改善平均总速率及类似指标。结果表明，未来天线阵列设计将发生范式转变，天线智能将取代单纯的天线数量。这为高效、适应性强且可持续的巨型 MIMO 系统开辟了新机遇。