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智简天线能力演进

白皮书

（2025年）

前言

随着移动通信向5G-A/6G迈进，网络性能提升与系统复杂度、能耗及部署成本之间的矛盾越来越突出，面对AI的爆发式增长，为突破容量、能效和场景适配等方面的瓶颈，智简网络[1]的概念被提出。智简网络要以AI为核心，用极简架构、极简协议、极简运维，实现高效自治，达成“网络极简、体验极智”的效果。TMForum调查显示，91%以上国际运营商计划在2025–2027年实现L4级高阶自智网络[2]。天线作为网络信号收发的末端节点，必然也要跟随智简网络的需求，朝着“智”和“简”的方向演进。

从“智”的需求来说，智简网络的基站要具备高度的感知和调控能力，可基于网络负荷的变化自适应地做出优化决策，并远程对天线波束做出调整。这就对基站侧的各个网元提出了可感可控的要求，因此需要将传统上视为哑设备的天线扩展为智能化网元。在此基础上，天线还可以感知周边的电磁信息构建电磁频谱，乃至进一步感知环境信息，成为感知网络的末端采集节点。

从“简”的需求来说，随着网络的演进和新频段的引入，有限的天面空间将面临更大的挑战，尤其是大规模阵列设备比重不断提升的情况下，各频段的天线如何进一步简化和融合，由此引申出如何降数字通道、降功耗、降抱杆、降体积重量和降成本等一系列简的需求。

由此，智简网络需要智简天线，一方面要拥有从感知到执行的智慧能力，另一方面要具备一体融合的极简架构和形态。本白皮书将围绕这两个方面进行分析论述，展望智简网络时代的天线演进之路。

目录

1.天线的智能调控 1

1.1天线forAI 2

1.1.1信息采集能力 2

1.1.2波束可调能力 3

1.1.3频谱探测能力 5

1.1.4环境感知能力 6

1.2AIfor天线 8

1.2.1AI助力覆盖提升 9

1.2.2AI助力能效提升 9

1.2.3AI助力运维降本 10

1.2.4AI助力智能部署 10

1.2.5AI助力天线设计 11

2.天面的极简融合 12

2.1降通道 12

2.2降抱杆 13

2.2.1有源共天面技术 14

2.2.2有源无源共天面技术 16

2.3降功耗 18

2.3.1高效能高增益辐射单元 18

2.3.2高集成度低损馈电网络 19

2.3.3低损耗环保型天线外罩 20

2.4降站址 20

2.5降体积重量 20

2.6降成本 22

2.6.1低空覆盖天线 22

2.6.2居民区天线 25

2.6.3隧道天线 26

3.总结与展望 28

缩略语列表 29

参考文献 30

智简天线能力演进白皮书

1.天线的智能调控

传统基站天线从架构上说就是不同频段阵列的堆叠，作为无源哑设备，天线和网络的互动限于电下倾角调整这种单一方式。中国移动在网络中率先引入智能天线技术[3]，通过波束成形赋予了天线波束可调可控的能力，天线对于网络性能的影响也大大提升。从4G时代的8通道天线到5G时代的MassiveMIMO，天线阵列规模越来越?，波束也越来越窄，基于窄波束的组网方式也促进了天线的精细化设计，通过对波束数量、层数、宽度及分布的针对性设计，可以匹配场景覆盖的差异化需求，增强网络覆盖质量；与之对应地，网络环境和用户分布的动态变化对这种精细化设计也提出了灵活可变的需求，特别是自智网络提出之后，天线波束的调控能力对于网络的自动化调整变得愈加重要。

图1.1天线与AI的关系

天线的智能调控，包含两个层面的涵义，第一个层面是AntennaforAI，天线是大数据来源，通过天线集成的智能硬件，为智简网络的AI能力提供数据输入，同时天线也是网络自治执行的末端节点，通过天线的远程可调能力，执行网络自治的优化策略；第二个层面是AIforAntenna，通过AI为天线赋能，如对于大规模阵列天线，基于目标方向的覆盖需求与其他方向的干扰水平，通过AI算法计算最优的波束赋形权值；对于智能运维，通过对故障站点的识别定位，分析维护策略，协同周边站点的天线调整，降低故障影响范围；对于闲时的节能需求，通过AI输出通道关断与天线波束调整策略，在实现基站节电的同时保持覆盖水平等等。以上两个方面相辅相成，相互促进，其相互关系如图1.1所展示。通过与A