今天小编要和大家分享的是通信网络相关信息,接下来我将从5G来临 对于Massive MIMO的优化思路探讨,这几个方面来介绍。

通信网络相关技术文章5G来临 对于Massive MIMO的优化思路探讨

通信网络相关技术文章5G来临 对于Massive MIMO的优化思路探讨

1、Massive MIMO的产生背景与影响

不断提高空中接口吞吐率,是移动通信无线技术发展的动力和目标。5G下行峰值速率将达到20 Gbit/s,下行用户体验速率将达到100 Mbit/s,并且需要提供相对于LTE 20倍的小区容量和十分之一的空口时延。为了解决5G在峰值速率以及系统容量方面的挑战,需要从各个方面对技术进行增强,而Massive MIMO就是其中的关键技术之一,它使用大规模阵列天线,增强了空间维度的解析能力和使用效率。与传统的天线相比,Massive MIMO的优势主要体现在以下3个方面。

a) 通信容量提升。Massive MIMO具备波束空间复用的特性,充分利用空分的维度降低了不同终端之间的信道相关性,增强了多用户MIMO技术,极大地提升了频谱效率。下行通过MU-BF(Multi-user beamforming)技术,将多个用户进行并发配对。和LTE的8T8R相比,理论容量可以提升5~8倍;上行通过MU-MIMO技术,将多个用户进行配对调度,和8T8R相比,理论容量可以提升4~6倍。

b) 覆盖能力提升。5G使用毫米波等高频频段进行部署。在高频场景下,无线电波衍射能力下降,穿透损耗大大增加,而Massive MIMO能够生成高增益、可调节的赋形波束,从而明显改善信号覆盖。在5G通信中,广播信道采用窄波束发射,广播波束赋型是5G相对于4G的一个重大改变,通过多个窄波束取代原有的宽波束,可以很好地增强广播信道的覆盖能力。在同等水平波宽的情况下,8T8R垂直波宽为6.5°,Massive MIMO可以定制垂直波宽,最大垂直波宽达35°,波宽提升5.3倍,高楼覆盖水平可以提升9~15 dB。图1表述了Massive MIMO与4G系统的8T8R垂直覆盖能力的差异。

图1、Massive MIMO与4G系统的8T8R垂直覆盖能力

c) 抗干扰能力提升。自适应三维波束赋形可以有效对抗下行干扰。4G系统的波束赋形,波束只能在水平方向跟随目标终端调整方向,开通3D-BF(三维波束赋形)特性后,窄波束在水平方向和垂直方向都能随着目标终端的位置进行调整,始终对准目标终端,从而使目标终端获得更好的覆盖,且波束较窄,可以降低干扰。同时,上行波束跟踪可以降低上行干扰。UE在移动过程中,根据下行广播波束的变化,gNB 可以同时调整上行的波束,实现上行波束跟踪,可以有效降低上行干扰。