1、从需求到实践:6G超大规模天线的技术演进中 国 移 动 金 婧2 0 2 3 年 9 月 2 6 日目 录23分布式MIMO演进之路2集中式MIMO演进之路16G新需求沉浸式云XR、全息通信、数字孪生等6G新业务的出现对网络性能指标提出了更高的要求如100Gbps级别的峰值速率、10100Gbps的用户体验速率、相比5G有23倍的谱效提升等，MIMO技术如何演进才能适配上述的极致性能需求？新业务、新场景驱动新的需求体验面向6G新的场景和需求，多天线技术仍将发挥最重要的作用6G典型场景6G网络关键能力目 录43分布式MIMO演进之路2集中式MIMO演进之路16G新需求集中式MIMO的发展现状3G

2、Smart Antenna初步探索MIMO能力4G标准支持最高8通道5G标准及商用最高支持64通道从MIMO到Massive MIMO部署与维护成本高组网性能无法满足6G极致要求部署、维护和功耗成本均随天线数的增加而增加2466310436230200040008T32T64T 设备功耗现网宏站对密集场景及室内覆盖场景仍有性能瓶颈，尤其是FR2频段的应用并不理想，面向未来6G的极致性能要求还需持续演进从3G到5G时代，天线规模发生了显著的变化，5G超大规模天线技术具有许多优势，但面向6G的极致性能要求还需持续演进【减成本降功耗】新形态阵列和架构设计 考虑新材料、工艺的引入，设计新型阵列形态和M

3、IMO架构，实现更低的成本、功耗p 把天线阵元在一定孔径上稀疏布置，用较少的天线数达到与均匀阵类似的性能p 均匀阵天线数越多，可稀疏的比例越高，可达50%+，而性能可以达到接近均匀阵的水平p 优势：简化结构，降低造价面向商用化的高性价比天线架构设计（性能-成本-复杂度等折中）数字通道模拟部分移相器Analog BF 1Digital BF 1UE1UE2UE3UE4p 高性价比MIMO系统架构，包括：射频与通道连接方式、数模混合架构向全数字架构演进、近场模型影响等p 达成性能-成本-复杂度的折中稀布阵天线架构设计【减成本降功耗】新形态阵列和架构设计 考虑新材料、工艺的引入，设计新型阵列形态和M

4、IMO架构，实现更低的成本、功耗基站智能反射面控制反射面p 将原有自然不可控电磁传播环境变为人为可控的电磁传播环境p 潜在应用场景：小区边缘覆盖提升，上行增强，室内覆盖增强，小区容量增强/热点增流等p 优势：低成本、低功耗、易部署基于新型电磁超材料的阵列设计小间距天线/全息MIMO研究p 通过减小天线间距，提升天线口径效率p 初步仿真结果表明：小规模阵列（4天线、8天线）可以以更小的阵列尺寸达到与传统MIMO相近的信道容量p 优势：体积小，能效高，可应用于终端、小站【提性能扩覆盖】中低频段超大规模MIMO6-7GHz频段作为未来6G网络的主要工作频段，其信道特性对超大规模MIMO组网提出新挑战

5、随着部署频段的不断升高，基站覆盖距离越来越小，如何在相同站址数，基站能耗不明显增加的情况下，尽可能保证和5G相同的覆盖性能覆盖问题1289956728618167512068927570200400600800100012001400160018002.6GHz 3.5GHz4.9GHz6GHz覆盖性能 单位：mPDSCH PUSCH192天线阵子，100M带宽，PL计算模型：UMa随天线规模提升而出现边际效应小区平均谱效增益边缘用户谱效增益 2.6GHz，BW=100M，ISD=500m天线数与谱效关系非线性，单纯增加天线数无法有效提高频谱效率，同时还要考虑实际现网中对面板尺寸的要求56.8

6、150.3624.840102030405060Performance gain(%)32(4v8h)vs16(4v4h)64(4v16h)vs32(4v8h)128(8v16h)vs64(4v16h)41.3360.917.7501020304050607032(4v8h)vs16(4v4h)64(4v16h)vs32(4v8h)128(8v16h)vs64(4v16h)【提性能扩覆盖】中低频段超大规模MIMO 多维度拓展超大规模MIMO潜力，挖掘组网性能上限AI使能低功效高谱效融合设计、简化信道反馈方案，提升MIMO信道反馈方案的多场景泛化性能探究超大规模天线更灵活的部署方案，包括集中式与