无线电辐射场：空间无线信道表示的新范畴

大规模MIMO等突破性技术正在被开发用于下一代无线系统，以满足数据速率、可靠性、时延、智能性、安全性和能源效率等需求。准确的信道估计仍是充分发挥大规模MIMO潜力的关键挑战。虽然近期研究探索了近场效应、空间非平稳性和信道稀疏性等方面，但许多实际的估计和建模技术仍提供的CSI有限，往往仅由信道增益和时延主导，缺乏完整的空间特征。虽然宽带模型和相控阵技术可以捕获时延和角信息，但许多实际估计方法仍缺乏综合的空间分辨率，包括偏振特性，限制了其针对高级大规模MIMO技术的有效性。本文介绍了无线电辐射场（Radio Radiance Field，RRF）的概念，该概念捕捉无线传播的空间分布和方向性。从RRF可推导出无线信道的综合空间表示，称为空间CSI。由于包含全面的几何和无线电信息，RRF可以直接用于波束赋形、时延对齐调制以及大规模MIMO和反射智能表面实现中的许多其他技术。RRF还可作为数字无线双胞胎，后者是一种包含几何结构和无线传播特性的无线环境虚拟表示，使其能够实时模拟和优化无线系统。为从通信到感知的各种应用奠定了下一代无线通信系统的基础。