无线环境信息理论：面向 6G 在线与主动环境智能通信的新范式

信道是通信系统的五个关键组成部分之一，其遍历容量基于统计信道模型的所有实现。这一统计范式已成功指导了从 1G 到 5G 的移动通信系统设计。然而，该方法依赖于特定环境下的离线信道测量，系统被动适应新环境，导致偏离最优性能。随着对 6G 更高容量和数据速率的追求，特别是面对无处不在的环境，迫切需要一种新范式来对抗信道的随机性，即更主动和在线的方式。受此启发，我们提出了一种基于无线环境信息理论（WEIT）的 6G 环境智能通信（EIC）。所提出的 EIC 架构由三个步骤组成：首先，利用传感技术获取无线环境信息（WEI）。然后，利用 WEI 和信道数据，采用 AI 技术预测信道衰落，从而缓解信道不确定性。第三，通信系统基于实时信道预测自主确定最优空口传输策略，实现与物理环境的智能交互。为了使这一极具吸引力的范式从理论走向实践，我们首次回答了建立 WEIT 的三个关键问题。WEI 应如何定义？它可以被量化吗？它是否具有与统计通信信息相同的性质？此外，由 WEI 辅助的 EIC（EIC-WEI）在多个空口任务中得到了验证，包括 CSI 预测、波束预测和无线资源管理。仿真结果表明，所提出的 EIC-WEI 在减少开销和性能优化方面显著优于统计范式。