6G 核心技术

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6G 核心技术
为了适应 6G 场景和需求的多样性，6G 核心技术也将会呈现多元化，如图4- 1。一方面可以是来自现有通信技术的进一步演进，如超大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）技术、非正交接入技术、新的调制编码技术等。另一方面，6G 也会去探索全新的技术领域，例如拓展频谱的太赫兹通信技术和提升频谱效率的全双工技术，还有将通信与感知融合在一起的联合设计。此外，6G 还会研究星地协同传输技术，实现从天空到陆地的无死角覆盖。同时，AI 技术在 6G 中也会起重要作用，它可以同其它绝大部分6G核心技术相结合，进一步优化 6G。

增强 MIMO 技术
MIMO 技术在无线通信系统中具有极其重要的地位。在 6G 系统中可以通过部署超大规模天线阵列来提供更高的空间分辨率，从而获得在三维空间内更广泛更灵活的网络覆盖、更高的频谱效率和更高的定位精度等。在应用场景方面，MIMO 技术主要致力于热点地区和室内场景的覆盖、高自由度的水平和垂直维度的立体覆盖、多普勒效应显著的超高速覆盖、与卫星系统相结合的高精度空间定位与感知等。超大规模 MIMO 技术作为5G MIMO的进一步增强，也将助力实现 6G 的数据速率、频谱效率、能量效率、更高速移动下的QoS 等性能指标。

在未来网络的阵列结构方面，天线数更多、分布区域更广、依据场景的部署更灵活，将成为未来阵列结构的显著特点。超大规模 MIMO 可应用于各种新型的网络节点和架构，以及大幅扩展的频谱范围，并以更智能灵活的方式服务于移动用户。此外，可重构智能超表面作为网络阵列的辅助，通过构建可控的无线环境来进一步提升系统的覆盖与容量，其与超大规模 MIMO 的结合也将为 6G 提供更有力的支撑。拥有巨大数量天线的超大口径阵列可通过提供非常高的空间分辨率来服务于大量用户。超大口径阵列所面临的近场球面波和非平稳信道，使得在设计复用机制时可以利用空间信道的角度信息和纵深信息，以及基于信道稀疏性动态设计整个阵列的子阵列选择、功率分配、干扰消除等。在超大口径阵列的设计中还需要考虑不规则阵列的信道反馈和灵活且低复杂度的信道估计方案。

·分布式天线阵列是由分布在不同地理位置的站点共同构成的，通过多种灵活的拓扑结构满足大容量需求的场景，提供给用户一致性体验，真正做到以用户为中心。分布式天线阵列的技术核心是打破过往蜂窝小区的概念，利用站间协作来充分消除站间干扰，通过连接多个射频拉远单元的基带处理单元来实现无边界的用户覆盖。分布式天线阵列的技术挑战主要包括：站点间的动态协作构建、站点间的同步和信息交互、多站点协作预编码、空口校准技术等。
·模块天线阵列是一种能够根据具体场景需求将超大规模天线阵列分割为多个独立子阵列的方式，子阵列的实现是基于预定义的天线模块拼装，不同拼装方式的子阵列可具有预期的天线数量和结构，也可以共同构成一个分布式天线阵列。这种全新的天线阵列设计，需要灵活的天线模块配置、动态的天线模块选择、不同模块组合的子阵列利用模块间相关性的 CSI 获取、多站点子阵列间联合的码本设计和CSI 报告设计等。
·可重构智能超表面是由大量的电磁单元构成，以软件定义的方式动态控制超材料单元的电磁特性，通过反射、折射、聚焦、调制以及这些的任意组合来调谐入射信号，具有低成本、低能耗、可编程、易部署等特点，有望突破传统无线通信的约束，给未来移动通信网络带来一种全新的范式，具有广阔的技术与产业前景。

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