面向6G通感一体化的固定与可移动天线技术

文摘   2024-08-26 19:59   安徽  
国家重点研发计划(2019YFB1803400); 国家自然科学基金面上项目(62071114;国家自然科学基金(62331022); 广东省基础与应用基础研究重大专项(2023B0303000001~~
曾勇,董珍君,王蕙质等面向6G通信感知一体化的固定与可移动天线技术信号处理[J], 2024, 40(8): 1377-1406.
 
曾勇:东南大学教授
董珍君:东南大学在读博士研究生
王蕙质:东南大学在读硕士研究生
朱立鹏:新加坡国立大学博士后研究员
洪子尧,姜庆基:东南大学在读博士研究生
王东明:东南大学教授
金石:东南大学移动通信全国重点实验室教授
张瑞:香港中文大学(深圳)教授、新加坡国立大学教授
 
 
摘要:多天线技术通过在收发端部署天线阵列,从而提供额外的空间自由度(DoFs),大幅提升了无线通信的可靠性与有效性。与此同时,多天线技术应用于雷达感知领域,实现了空间角度分辨能力并提升了感知自由度,大幅增强了无线感知性能。然而,无线通信与雷达感知领域在过去数十年里独立发展。因此,尽管多天线技术在这两个领域分别取得了巨大的进步,但并没有通过发挥它们的协同作用来实现深度融合。随着感知与通信的融合被确定为第六代(6G)移动通信网络的典型应用场景之一,多天线技术的发展面临新的机遇以填补上述空白。为此,本文围绕未来天线阵列规模持续扩张、阵列架构更加多样、阵列形态更为灵活等发展趋势,对面向6G通信感知一体化的多天线技术进行综述。首先介绍未来多天线的不同架构类型,包括以传统紧凑式阵列和新兴稀疏阵列为代表的集中式阵列架构、以无蜂窝大规模MIMO为代表的分布式天线架构,以及三维连续空间阵元位置与朝向灵活可调的可移动天线/流体天线。然后,本文将介绍基于上述天线架构的远场/近场信道建模,并进行通信与感知性能分析。最后总结不同天线架构的特点,并展望解决因天线阵列规模的持续扩展及阵列形态的灵活多变引起的信道状态信息获取困难的新思路。
 
关键词:第六代移动通信;多天线技术;通信感知一体化;信道建模;集中式阵列;分布式阵列;可移动天线;


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