世界各國正廣泛開展對5G關鍵技術的研究。5G新技術將可能涉及物理層傳輸技術及載波頻段等多個層面。在物理層傳輸層面，基于大規模多輸入多輸出（MIMO）的無線傳輸技術能夠深度利用空間維度的無線資源，進而顯著提升系統頻譜效率和功率效率，已經成為當前學術界和工業界的研究熱點之一。

由于當前6GHz以下蜂窩頻段頻譜資源的短缺，探索毫米波大規模MIMO無線傳輸技術在大覆蓋移動通信場景中的應用，正在成為研究者們關注的重要研究方向。毫米波大規模MIMO無線傳輸能夠拓展利用新頻譜資源，并能深度挖掘空間維度無線資源，大幅提升無線傳輸速率，是支撐未來寬帶移動通信最具潛力的研究方向之一。

近日，由中國科學院沈陽自動化研究所團隊與以色列魏茨曼科學院研究團隊，聯合提出了針對多輸入多輸出無線通信系統的射頻鏈路壓縮理論與算法，并搭建了相應的硬件原型系統。該成果為5G無線通信系統的部署提供了有效方案，相關研究在《IEEE系統雜志》刊載。

近年來，為提升無線通信系統容量，緩解頻譜資源緊缺以及提升通信數據傳輸速率，配備大量天線陣列的大規模MIMO技術與利用高頻段頻譜資源的毫米波通信技術逐漸成為第五代移動通信(5G)的重要使能手段。然而傳統大規模MIMO技術采用每根天線配備一條射頻鏈路的技術方案在其工作在毫米波頻段時會面臨巨大功耗和高昂成本等問題。因此，研究毫米波大規模MIMO射頻鏈路壓縮技術對部署5G無線通信系統具有重要意義。然而已有方案只考慮利用瞬時信道信息，導致配置頻繁復雜度極高，且同時受無線信道量化精度影響，導致性能損失較大。

沈陽自動化所工業通信與片上系統（iComSoC）團隊與魏茨曼科學院SAMPL實驗室針對上述關鍵問題，提出了利用信道二階特性的全連接硬件網絡方案以實現射頻鏈路的壓縮，進而極大地降低了硬件網絡配置的復雜度。以信道估計為優化準則，團隊給出了噪聲條件下的全連接復增益硬件網絡配置的理論最優解，并通過提出多自由度的交替迭代優化算法，實現了逼近理論最優解的高性能全連接移相器硬件網絡配置。團隊進一步搭建了實現相關理論與算法的硬件原型系統，在實際環境下驗證了提出理論與算法的正確性。該成果為5G無線通信系統的部署提供了有效方案，并以RF Chain Reduction for MIMO Systems: A Hardware Prototype 為題發表學術論文。

硬件原型系統信息流圖（上），硬件原型系統及其子系統實物圖（下）

圖形用戶界面

模擬組合器版圖：模塊示意圖（上），電路版圖（下）