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03 | 是德科技 | 应对部署和测试 5G 大规模 MIMO 所面临的挑战
SIMOSISO
MISO
MIMO
发射机
接收机
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接收机
发射机
发射机
接收机接收机
发射机
图 1. 多天线系统会增加复杂性,但好处是提升系统性能。
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发射机
发射机
图 2. 在 此 示 例 中 ,接 收 机 基 于 对 信 道 [H] 的了解,去多路复用两个数据流。
在无线通信中,经常使用 4 类 天 线 系 统 :单 路 输 入 / 单路输出
(SISO)、单 路 输 入 / 多 路 输 出( SIMO)、 多路输入 / 单 路 输 出( MISO)
和多路输入 / 多 路 输 出( MIMO)。如 图 1 所示。
SISO 在两侧分别部署一个天线,没有提供任何抗衰落措施。与
其相比,在发射机一侧、接收机一侧或两侧同时使用多个天线,
能够提高可靠性、容量或二者兼得:
–
SIMO:
创建接收机分集,使用智能天线来实施波束赋形,提
供更佳的信号与干扰加噪声比(SINR)。
–
MISO:
创建发射机分集,使用智能天线来实施波束赋形,从
而提高 SINR。
–
MIMO:
创建发射机和接收机分集,使用智能天线在两侧实施
波束赋形,可以提高 SINR,并提供更高的频谱效率(即更高
的数据速率和更大的信元容量)。
作为深入了解大 规 模 MIMO 的敲门砖,让我们来看一个单用户
MIMO 场景。该技术用于提高特定用户的数据速率,LTE 以及
802.11n 和 802.11ac 目前均采用了该技术。
在单用户 MIMO 中,发射机跨越两个或多个独立的无线电台和天
线多路传输单个用户的数据。每个接收天线都将看到来自所有发
射 天 线 的 信 号 组 合( 图 2)。发射数据的一部分为已知的导频信号
或前导码序列。接收机将使用已知的数据来计算信道矩阵 H,一
旦该矩阵已知,接收机能够使用它来解码未知的数据传输。发射
机不需要对信道有任何了解。所有必需的额外计算都在接收机中
进行,但这会给电池供电的用户设备(UE)带 来 沉 重 的 计 算 负 担 ,
这种做法显然并不理想。
了解基本流程