C114訊 4月11日消息（岳明） 本周，由未來移動通信論壇、紫金山實驗室主辦的 2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會 在南京隆重召開。大會以"共筑創(chuàng)新 同享未來"為主題，來自全球的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)新與未來產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展藍圖。
在大會的成果發(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采訪時表示，頻譜是移動通信產(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、更低時延，在XR/VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、通感一體、智慧家庭等諸多場景中擁有廣泛的應(yīng)用前景。目前，我國毫米波產(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，迎來了商用元年。
面向6G時代：毫米波技術(shù)愈發(fā)重要
洪偉指出，毫米波與太赫茲是無線通信、雷達、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)。在移動通信的演進歷史中，5G第一次將毫米波列為關(guān)鍵技術(shù)之一，目前已開始商用。
面向6G時代100Gbps+的超高速率需求，技術(shù)演進將呈現(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，同時生成幾十個甚至數(shù)百個波束實現(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6G通信與感知的需求，毫米波與太赫茲技術(shù)將扮演越來越重要的角色。
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)用于國防軍工和射電天文等領(lǐng)域，近十幾年來在民用領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。洪偉指出，近年來，國內(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)等開展技術(shù)驗證，這也是工信部首次批復(fù)26GHz頻段試驗頻率，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，目前國內(nèi)已在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破，在與國內(nèi)一線設(shè)備企業(yè)迭代開發(fā)過程中已經(jīng)展現(xiàn)出國內(nèi)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合的優(yōu)勢。
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)實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。
毫米波持續(xù)演進：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。因此實際部署中常常會舍棄數(shù)字域波束成形環(huán)節(jié)，以保持每個子陣波束的獨立調(diào)控能力，這樣做又會導(dǎo)致每個波束僅能獲得子陣增益，無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)百個并發(fā)數(shù)據(jù)流的能力，這將帶來系統(tǒng)容量的數(shù)量級提升。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)的實時處理導(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題，東南大學(xué)于2018年提出了一種新的陣列架構(gòu)，即："非對稱全數(shù)字大規(guī)模波束成形陣列架構(gòu)"，在逼近對稱全數(shù)字波束成形陣列架構(gòu)極致性能的同時，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，希望能成為支撐實現(xiàn)6G通信愿景的核心使能技術(shù)"。目前，非對稱毫米波大規(guī)模陣列架構(gòu)已在國家重點研發(fā)計劃項目的支持下完成了試驗驗證，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)之一積極向我國以及國際上6G標(biāo)準(zhǔn)化組織提交標(biāo)準(zhǔn)化建議。 
