2024年12月8日-12日，IEEE通信学会旗舰会议IEEE GLOBECOM在南非开普敦举行。电子学院邸博雅助理教授、张泓亮助理教授合作发表题为《面向近远场通信的可变规模全息超表面分层码本设计》（Hierarchical Codebook Design Using Scale-Changeable Reconfigurable Holographic Surfaces in Near-Far Field Communications）的论文，获得最佳论文奖(Best Paper Award)。该工作研究超大规模可重构全息超表面（Reconfigurable Holographic Surface，RHS）辅助的近远场通信系统，利用全息超表面的幅度调控原理和等效口径规模可重构的特点，设计了波束宽度随阵列等效规模改变的分层码本，实现了低开销、高精度的近远场同时波束训练。

获奖证书

面向未来6G通信的数据速率需求，超大规模天线阵列由于可提升空间分辨率，被国际电信联盟列为6G候选关键技术之一。传统相控阵中移相电路的高功耗与高硬件成本阻碍其向超大规模阵列的发展。作为一种超材料天线，可重构全息超表面由大量低成本低功耗可调谐超材料单元组成，由馈源输入的电磁波沿着超表面传播并逐一激励超表面单元，各单元根据全息干涉原理在超表面上构建全息图案。通过简单二极管电路控制各单元的辐射幅值，不依赖有源放大器和复杂的移相电路，便可实现定向全息波束成形，从而具有克服传统大规模天线局限性的潜力。

可重构全息超表面(RHS)

超大规模可重构全息超表面天线赋能的通信系统中，用户同时分布在超表面的近场和远场区域，依赖于准确信道信息的波束成形方案面临着极高复杂度。波束训练(Beam Training)是一种不依赖于准确信道信息的波束成形方案，通过使用预先设计的码本(Codebook)，选择匹配用户信道的最优码字(Optimal Codeword)，即对齐用户信道的方向性波束来实现波束成形。本工作结合大规模全息超表面天线调控技术，设计了一种可重构全息超表面分层码本，并提出了一种基于可变规模RHS的分层波束训练方案来支持混合近远场传输。得益于可重构全息超表面的幅度调控特征，可以通过调控特定位置的超表面单元实现阵列规模的灵活重构，进而调控码字的波束覆盖范围。所提方案在接近遍历搜索性能上界的同时，将波束训练开销降低到了天线单元数的对数量级，实现了近场和远场用户的同时服务。

北京大学电子学院2023级博士生张殊培为论文第一作者，北京大学电子学院邸博雅助理教授为论文通讯作者，论文作者还包括北京大学电子学院张泓亮助理教授，美国普林斯顿大学Vincent Poor教授。这项工作得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的支持。

关于IEEE GLOBECOM

IEEE GLOBECOM是IEEE通信学会主办的两大旗舰会议之一，是世界通信行业规模最大、最具影响力的标志性学术会议。会议涵盖了信息论、无线通信、通信信号处理、物联网、光通信、信息系统安全等领域。本届大会共收到来自全球2295篇投稿论文，经专题技术委员会评审和推荐、大会最佳论文评选委员会差额评审，最终评选出17篇最佳论文奖。