20306G推进组2023绿色智能化超大规模MIMO技术研究报告

绿色智能化超大规模MIMO技术研究报告

概述

背景意义: 在6G移动通信研究中，融合了人工智能、边缘计算等先进技术，旨在推动万物智联时代的到来。然而，新应用和技术的引入导致了网络能耗问题的加剧。6G网络在追求更高的系统容量、可靠性与更低时延的同时，面临着更高的能量与频谱效率挑战。

绿色节能网络架构: 为解决能耗问题，报告提出了绿色节能网络架构，包括上下行解耦的动态关断网络架构、无蜂窝（CELL-FREE）网络架构以及基于反射表面（RIS）的绿色网络架构。这些架构旨在通过优化网络结构与操作策略，实现能效提升。

上下行解耦的动态关断网络架构: 该架构通过动态关闭网络中的上行或下行传输，以降低能耗。具体策略包括在上行覆盖受限、上下行业务负载不均衡、以及相干传输需求下，动态调整网络中的传输活动，实现节能目的。

无蜂窝（CELL-FREE）网络架构: Cell-free网络架构通过分散天线单元的部署，提高分集增益，减少路径损耗，实现更高的能效。通过单层和两层架构的设计，以适应不同场景下的覆盖与性能需求。

基于RIS辅助的绿色网络架构: 利用反射表面（RIS）技术，通过调整反射相位和幅度，增强信号覆盖范围，减少能效消耗。RIS辅助下的网络架构在单小区覆盖增强方面表现出显著效果。

结论与挑战

总结 绿色智能化超大规模MIMO技术为构建新一代移动通信网络提供了创新解决方案，通过节能网络架构和智能技术的融合，有望显著提升能效和性能。然而，实际应用中仍面临网络架构的前向兼容性、能耗与性能平衡、AI技术的复杂性和可靠性等挑战。

挑战与建议 面对挑战，应加强跨学科合作，探索更高效的网络管理和优化策略，同时开发低复杂度、高可靠性的AI算法，确保技术的实用性和经济性。此外，强化标准制定与生态建设，促进技术创新与产业协同，加速绿色智能化超大规模MIMO技术的商业化进程。