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06 | 是德科技 | 使用 FieldFox 手持式分析仪进行空中性能测量和评测――应用指南 大规模 MIMO 大规模 MIMO 是多用户 MIMO 的扩展, 其基站天线的数量要比信元中的用户设备数量多 很多. 通常情况下, 天线数量为约

48 至64 个. 天线数量的增多使波束变窄, 基站能够更 加精确、 高效地将射频能量提供给用户设备. 每个天线的相位和增益都可以单独控制;

信道信息由基站保存. 这种实施能够简化用户 设备设计, 无需添加多个接收机天线. 安装大量基站天线会增加信元中的信噪比, 从而导致更高的信元站点容量和吞吐量. 由 于是在毫米波上开展 5G 大规模 MIMO 实施, 所以天线的物理尺寸变得相当小, 并且能 够轻松地安装和维护. 图4. 大规模 MIMO 工作原理 大规模 MIMO 天线数量远超过用户设备数量时的多用户 MIMO 信道传输 功能 到单个用户的大量波束点 用户 1: 单个天线 仅解码用户

1 数据 仅基站保存信道信息 基站天线数量远超过用户设备数量 可以控制每个天线 (增益和相位) 显著提升用户设备的信噪比, 实现更好的整体容量 天线数量增加, 信道噪声会随之减少 用户 2: 单个天线 仅解码用户

2 数据 UP: 已知导频

07 | 是德科技 | 使用 FieldFox 手持式分析仪进行空中性能测量和评测――应用指南 波束赋形 当相控阵天线的每个元件都是可以控制的时, 我们就可以实施波束赋形, 以实现更高 的效率来克服路径损耗、 信道噪声和信道串扰问题. 在毫米波频段, 其路径损耗比次

6 GHz 信道大得多, 波束赋形对于 5G 网络的成功至关重要. 图5显示了波束赋形的工作原理. 在左侧, 两个相控元件之间的时延为 0. 波沿直线传 播. 随着时延增加, 波将会改变方向. 当相控阵天线元件的时延可以单独控制时, 基站能 够同时控制到发射向多个用户设备的多个波束. 5G 波束赋形具有三个阶段: 波束采集、 反馈和变更. 在波束采集阶段, 基站进行波束扫 描, 在一个符号中向

8 个不同方向发出一个波束, 用户设备侦测到最佳波束, 并向基站 发送 RACH. 在反馈和变更阶段, 用户设备将波束排名表发送至基站, 使最佳波束指向用 户设备. 最后, 在数据传输期间, 用户设备可以不断向基站提供反馈, 基站只需对波束进 行微小的调整就可实现更好的信噪比. 图5. 波束赋形的工作原理 图6. 5G 波........