C114訊 4月11日消息（岳明） 本周，由未來(lái)移動(dòng)通信論壇、紫金山實(shí)驗(yàn)室主辦的 2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì) 在南京隆重召開(kāi)。大會(huì)以"共筑創(chuàng)新 同享未來(lái)"為主題，來(lái)自全球的6G領(lǐng)域的思想領(lǐng)袖、技術(shù)先鋒和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人物將再次齊聚金陵，共同探討6G技術(shù)創(chuàng)新與未來(lái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展藍(lán)圖。
在大會(huì)的成果發(fā)布環(huán)節(jié)，F(xiàn)uTURE論壇毫米波工作組主席、東南大學(xué)首席教授、IEEE Fellow洪偉發(fā)布了《6G毫米波非對(duì)稱大規(guī)模陣列架構(gòu)白皮書》，得到了行業(yè)廣泛關(guān)注。
洪偉在接受C114采訪時(shí)表示，頻譜是移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的寶貴資源，毫米波擁有豐富的頻譜資源，可以支持更高速率、更大容量、更低時(shí)延，在XR/VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、通感一體、智慧家庭等諸多場(chǎng)景中擁有廣泛的應(yīng)用前景。目前，我國(guó)毫米波產(chǎn)業(yè)在頻譜、標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈等方面都已經(jīng)成熟，迎來(lái)了商用元年。
面向6G時(shí)代：毫米波技術(shù)愈發(fā)重要
洪偉指出，毫米波與太赫茲是無(wú)線通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感、智慧交通、射電天文等領(lǐng)域的共性使能技術(shù)。在移動(dòng)通信的演進(jìn)歷史中，5G第一次將毫米波列為關(guān)鍵技術(shù)之一，目前已開(kāi)始商用。
面向6G時(shí)代100Gbps+的超高速率需求，技術(shù)演進(jìn)將呈現(xiàn)雙軌突破：在頻譜維度將向中頻段、毫米波甚至太赫茲頻段拓展，突破傳統(tǒng)6GHz以下的頻譜資源瓶頸；在空域維度將采用大規(guī)模甚至超大規(guī)模陣列，同時(shí)生成幾十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)波束實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模空間復(fù)用。
此外，毫米波與太赫茲相較于低頻段，有更高的感知精度。于是，為適應(yīng)未來(lái)6G通信與感知的需求，毫米波與太赫茲技術(shù)將扮演越來(lái)越重要的角色。
毫米波產(chǎn)業(yè)鏈已趨于成熟 支持大規(guī)模商用
洪偉表示，毫米波技術(shù)之前主要應(yīng)用于國(guó)防軍工和射電天文等領(lǐng)域，近十幾年來(lái)在民用領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。洪偉指出，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在毫米波太赫茲技術(shù)領(lǐng)域取得了豐富的研究成果，基本形成了從芯片到系統(tǒng)的完整的可實(shí)施的技術(shù)體系，可以支持規(guī)模商用。
在頻譜方面，今年年初，工業(yè)和信息化部批復(fù)同意相關(guān)基礎(chǔ)電信企業(yè)使用26GHz頻段5G毫米波試驗(yàn)頻率，支持其圍繞8K轉(zhuǎn)播、通感一體、高中低頻段協(xié)同組網(wǎng)等開(kāi)展技術(shù)驗(yàn)證，這也是工信部首次批復(fù)26GHz頻段試驗(yàn)頻率，這為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
在核心關(guān)鍵技術(shù)方面，洪偉認(rèn)為，6G毫米波太赫茲研究中最重要限制在于核心芯片，目前國(guó)內(nèi)已在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破，在與國(guó)內(nèi)一線設(shè)備企業(yè)迭代開(kāi)發(fā)過(guò)程中已經(jīng)展現(xiàn)出國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合的優(yōu)勢(shì)。
在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度方面，成本一直是困擾毫米波規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。洪偉表示，得益于IC技術(shù)的快速迭代，毫米波相控陣芯片成本已經(jīng)大幅下降，從最初的單通道幾百元下降到單通道不足一美元，完全可以支持大規(guī)模商用。尤其值得一提的是，毫米波波束成形芯片等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。
毫米波持續(xù)演進(jìn)：希望在6G標(biāo)準(zhǔn)中占據(jù)一席之地
洪偉指出，目前，5G毫米波基站有源天線單元（AAU）采用的是相控子陣與數(shù)字域波束成形相結(jié)合的混合波束成形大規(guī)模MIMO陣列架構(gòu)，其每個(gè)二維毫米波相控子陣連接一路上下變頻器和ADC/DAC，然后在數(shù)字域再進(jìn)行一次波束成形，這將導(dǎo)致波束調(diào)控自由度受限。因此實(shí)際部署中常常會(huì)舍棄數(shù)字域波束成形環(huán)節(jié)，以保持每個(gè)子陣波束的獨(dú)立調(diào)控能力，這樣做又會(huì)導(dǎo)致每個(gè)波束僅能獲得子陣增益，無(wú)法獲得陣列全口徑增益，結(jié)果是系統(tǒng)能效降低。
全數(shù)字波束成形陣列具備支撐數(shù)十至數(shù)百個(gè)并發(fā)數(shù)據(jù)流的能力，這將帶來(lái)系統(tǒng)容量的數(shù)量級(jí)提升。從性能上講，該架構(gòu)是所有波束成形陣列中最佳的陣列架構(gòu)，但其面臨的瓶頸同樣明顯：大量高速ADC、海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度、成本和功耗偏高。
為了克服上述瓶頸問(wèn)題，東南大學(xué)于2018年提出了一種新的陣列架構(gòu)，即："非對(duì)稱全數(shù)字大規(guī)模波束成形陣列架構(gòu)"，在逼近對(duì)稱全數(shù)字波束成形陣列架構(gòu)極致性能的同時(shí)，大幅度降低系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，是一種次優(yōu)的大規(guī)模波束成形陣列架構(gòu)，"新架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)性能、復(fù)雜度、功耗和成本之間的良好平衡，希望能成為支撐實(shí)現(xiàn)6G通信愿景的核心使能技術(shù)"。目前，非對(duì)稱毫米波大規(guī)模陣列架構(gòu)已在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持下完成了試驗(yàn)驗(yàn)證，并得到眾多單位的參與和廣泛關(guān)注，后期將該架構(gòu)作為物理層的核心架構(gòu)之一積極向我國(guó)以及國(guó)際上6G標(biāo)準(zhǔn)化組織提交標(biāo)準(zhǔn)化建議。 
