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5G無線知識,從“大規(guī)模MIMO”開始

工程師 ? 來源:傳知學(xué)院 ? 作者:傳知學(xué)院 ? 2020-10-16 10:55 ? 次閱讀

本期干貨講解5G無線里面的重要知識:大規(guī)模MIMO,即多輸入多輸出。它是開啟5G用戶體驗的關(guān)鍵技術(shù)之一!

如果,你也不是很了解。那就跟隨本期主題,一起學(xué)習(xí)大規(guī)模MIMO吧。

1、大規(guī)模MIMO是什么?

大規(guī)模MIMO,英文全稱是:Massive Multiple Input Multiple Output。因為它的英文名實在是太長了,于是簡稱為“Massive MIMO”。它的中文名呢,也就是英文翻譯過來的,叫:大規(guī)模多路輸入多路輸出。為了方便,于是都直接叫“大規(guī)模MIMO”

起源:大規(guī)模MIMO無線通信初步構(gòu)想最早是由貝爾實驗室Marzetta博士于2009年提出的。而我們今天所講的大規(guī)模MIMO并不是一項全新的技術(shù),它是在MIMO技術(shù)上的拓展和延伸。【MIMO在4G時代已被廣泛應(yīng)用】區(qū)別于傳統(tǒng)4G MIMO的最多8天線通道,大規(guī)模MIMO在5G中實現(xiàn)16/32/64通道。

2、大規(guī)模MIMO技術(shù)

其實大規(guī)模MIMO就是大量天線的波束賦形。【解釋:波束賦形,就是根據(jù)特定場景自適應(yīng)的調(diào)整天線陣列的輻射圖的一種技術(shù)】可能看了解釋的小伙伴還是有點云里霧里的,那么,我們就接著細講一下,波束賦形!

波束賦形:通過移動設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)基站上的先進天線技術(shù),能將無線信號聚集到特定方向,而不是擴散到廣域中。就像手電筒與激光筆之間的區(qū)別,前者可以照亮整個屋子里的人,后者則可以持續(xù)指向或追蹤單個用戶。

隨MIMO系統(tǒng)中天線數(shù)量的增加,波束成形就變成了“3D波束成形”。3D波束成形技術(shù)可生成面向用戶的水平和垂直的波束,以此提高所有用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率和容量,包括位于高層建筑頂層的用戶。

借助移動終端的反饋,波束能夠找到空間中的任意一個點。因此,無論用戶是在街上還是在建筑物的不同樓層之間移動,都能夠通過聚集的波束連接到網(wǎng)絡(luò)。此外,細長的直射波束還可降低不同方向上波束之間的干擾。

3、大規(guī)模MIMO優(yōu)點

(1)更精確的3D波束賦形,提升終端接收信號強度。

不同的波束都有各自非常小的聚焦區(qū)域,用戶始終處于小區(qū)域內(nèi)的最佳信號區(qū)域。

(2)同時同頻服務(wù)更多用戶,提高網(wǎng)絡(luò)容量。

由于在覆蓋空間中對不同用戶可形成獨立的窄波束覆蓋,使得天線系統(tǒng)能夠同時傳輸不同用戶的數(shù)據(jù),從而可以數(shù)十倍地提升系統(tǒng)吞吐量,提高網(wǎng)絡(luò)容量。

(3)有效減少小區(qū)間的干擾

天線的波束非常窄,并能精確地為用戶提供覆蓋。故可大大減少對領(lǐng)區(qū)的干擾。

(4)更好的覆蓋遠端或近端的小區(qū)

波束在水平和垂直方向上的自由度可以帶來連續(xù)覆蓋上的靈活度和性能優(yōu)勢。

參考文獻:

[1] 李東儒。 5G多天線系統(tǒng)的波束管理研究[D]。 北京: 北京郵電大學(xué), 2019.

[2] 呂智煊。 多波束基站天線的應(yīng)用研究[D]。 廣州:華南理工大學(xué),2018.

[3] 中興文檔。大規(guī)模MIMO自述,2019.

[4] ualcomm中國。揭秘5G大規(guī)模MIMO,2019.

來源:傳知學(xué)院

責(zé)任編輯:haq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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