8/27/2025,光纖在線訊,據(jù)中國移動研究院最新消息:近日,中國移動研究院6G超大規(guī)模MIMO論文“Pseudo MIMO for Wireless Communications: Fundamentals, Modeling, and Optimization”被國際頂級期刊《IEEE Transactions on Communications》錄用(SCI影響因子8.3)。
圖1:論文首頁
作為6G網絡的核心技術,超大規(guī)模MIMO對提升頻譜效率和增強網絡覆蓋等方面具有重要作用。然而,隨著天線規(guī)模持續(xù)增大,傳統(tǒng)全數(shù)字MIMO架構所帶來的能耗與成本問題,已成為制約6G超大規(guī)模MIMO技術發(fā)展的主要瓶頸。數(shù)?;旌螹IMO架構雖在能效方面表現(xiàn)優(yōu)異,但仍存在空間資源利用不充分、頻譜效率有待進一步提升的挑戰(zhàn)。
針對上述問題,論文首次提出了Pseudo MIMO(超維MIMO,pMIMO)技術的數(shù)學模型與收發(fā)機聯(lián)合優(yōu)化理論。作為一種接收端增強數(shù)?;旌螹IMO技術,pMIMO的核心創(chuàng)新在于引入采樣點級高速可重構天線陣列,使其能夠在一個OFDM符號周期內動態(tài)切換多種接收波束。通過對接收信號進行空時聯(lián)合處理,該技術突破了傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)中“并行數(shù)據(jù)流數(shù)受限于射頻通道數(shù)”的瓶頸,從而在不增加射頻通道數(shù)的前提下,支持更多并行傳輸流數(shù),顯著提升系統(tǒng)頻譜與能量效率。
圖2:Pseudo MIMO原理圖
論文基于矩陣理論,創(chuàng)新構建了pMIMO系統(tǒng)的等效信道模型,從數(shù)學理論層面揭示了其突破MIMO流數(shù)瓶頸的核心機理。結合6G系統(tǒng)設計,研究進一步提出了面向pMIMO的收發(fā)機聯(lián)合優(yōu)化理論,建立了發(fā)射端預編碼與接收端模擬波束賦形之間的協(xié)同優(yōu)化機制,并在實際硬件功耗約束條件下,設計了能夠最大化系統(tǒng)頻譜效率的低復雜度聯(lián)合優(yōu)化方案。仿真結果表明:相比傳統(tǒng)數(shù)?;旌螹IMO技術,所提技術在硬件復雜度和功耗基本不變的前提下,頻譜效率顯著提升達60%;與全數(shù)字MIMO技術相比,在實現(xiàn)相近頻譜效率的前提下,硬件成本和能耗降低30%。同時,所提算法在典型配置下的迭代收斂次數(shù)不超過十次,兼具高效性與實用性,為pMIMO系統(tǒng)在6G中的工程化落地提供了理論與算法支撐。
圖3:頻譜效率仿真結果
圖4:能量效率仿真結果
《IEEE Transactions on Communications》是全球通信領域歷史最悠久、覆蓋面最廣、影響力最大的原創(chuàng)研究類旗艦期刊之一,創(chuàng)刊于1972年,長期聚焦于通信系統(tǒng)與網絡的最新原創(chuàng)性理論、算法與系統(tǒng)設計成果,是全球通信學者公認的頂級學術平臺。