中国移动研究院6G超大规模MIMO创新成果登国际顶级期刊突破传统技术瓶颈

2025-08-06 20:59:34

近日，中国移动研究院关于6G超大规模MIMO论文“Pseudo MIMO (pMIMO): An Energy and Spectral Efficient MIMO-OFDM System”被国际顶级期刊《IEEE Communications Magazine》录用（SCI影响因子8.2）。该论文创新性提出“Pseudo MIMO（pMIMO，超维MIMO）”技术，成功解决了超大规模天线阵列带来的高能耗、高成本与频谱效率瓶颈难题。

图1：论文首页

超大规模MIMO（多输入多输出）技术是4G/5G的核心技术，6G时代将进一步向“更大规模、更高频段、更大带宽、更高效能”方向演进。然而，随着天线规模持续增长，传统全数字MIMO系统的能耗与成本问题愈发突出，成为制约6G超大规模MIMO技术持续发展的关键障碍之一。传统数模混合MIMO系统虽然能降低功耗，却因空间资源利用不充分，在频谱效率方面仍存在提升空间。

针对这些痛点，论文创新性提出的Pseudo MIMO技术实现了关键突破：作为接收端增强数模混合MIMO技术，其核心创新在于引入采样点级高速可重构天线阵列，能够在一个信号传输周期（OFDM符号周期）内动态切换多种接收波束形态。通过空间和时间维度的联合信号处理，该提技术突破了传统MIMO系统中“并行传输的数据流数受限于射频通道数”的瓶颈，在不增加射频通道数的前提下，支持更多并行传输流数，显著提升频谱效率与能量效率。

图2：增强数模混合MIMO架构图

pMIMO展现出显著技术优势：与传统数模混合MIMO技术相比，在硬件复杂度和功耗基本不变时，频谱效率显著提升60%；与全数字MIMO技术相比，在频谱效率相近时，大幅降低硬件成本和能耗达30%。同时，该技术具有良好的部署兼容性与扩展性，能够灵活适配未来6G网络。此外，该技术对通感一体化（ISAC）等6G关键应用天然适配，可在提升通信性能的同时，增强感知精度与资源利用效率。

图3：性能仿真结果

为验证可行性，研究团队已研发pMIMO系统的原型样机，在2.4 GHz频段下实现了基于OFDM系统的单通道双流数据传输，完成了系统级验证，有效证明了该技术的工程可行性与应用潜力。此外，论文还系统探讨了未来在信道估计、高精度同步与高速可重构天线设计等方向的技术挑战与研究方向，为后续技术演进提供了技术储备和创新路径。

图4：增强数模混合MIMO原型样机

《IEEE Communications Magazine》是全球通信领域最具影响力的旗舰期刊之一，创刊于1973年，长期聚焦于通信系统与网络的最新研究进展，在推动通信前沿技术发展方面发挥着重要作用。

来源：中国移动研究院

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