6G通感一体化：从传统MIMO到稀疏MIMO

摘要

通信感知一体化（ISAC）已被确定为6G移动通信网络的六大典型应用场景之一，这对未来天线阵列的空间分辨率、抗干扰能力、感知自由度等提出了更高的要求。为了支撑6G高性能ISAC，一种方法是继续增加天线数量，这会不可避免地增加硬件成本、信号处理复杂度以及能量消耗。另外，稀疏多输入多输出（MIMO）是一种具有潜力的替代方案。相较于传统紧凑式MIMO，稀疏MIMO可以利用相同数量的天线阵元实现更大的孔径，进而提供更精细的空间分辨率。为此，本文对基于稀疏MIMO的ISAC进行综述。首先介绍稀疏MIMO的基础阵列架构，接着讨论了稀疏MIMO在无线通信领域具有的优势和面临的挑战，涉及空间分辨率、抗干扰能力、空间复用增益、信道容量和栅瓣问题，然后探讨基于稀疏MIMO的无线感知具有的优势和面临的主要挑战。最后，阐述了稀疏MIMO应用于ISAC的巨大潜力。

关键词

6G / 通信感知一体化 / 多输入多输出

基金资助

江苏省自然科学基金（BK20240070）