中兴的Massive MIMO是如何实现2.61Gbps峰值速率的?
常理解的波束赋形是不一样的。它并不是波束直线指向用户终端,而是可以从多个不同方向指向终端。信号预处理算法可以为波束安排最佳路由,它也可以在精确协调下将数据流经由障碍物反射路径发送到指定用户。
这里有一个经典的演示。
假设在一个周围建筑物密集的广场边上有一个全向基站(红色圆点),周围不同方向上分布3台终端(红、绿、蓝X)。
未采用Massive MIMO场景下,当红色终端和基站通信时,无线传播路径是这样的...
采用Massive MIMO场景下,并引入精准的波束赋形后,情况就神奇的变成这样了...
Massive MIMO可改善能效,提升频谱效率,也就不难理解了吧!
不过,问题来了!
基站要精确的掌握信道信息和终端位置,要像武林高手一样弹指间点中对手死穴,可不是一件容易的事。
在Massive MIMO下,基站向终端发送导频(pilots),并将CSI反馈(feedback)给基站,我们会遇到两个棘手的问题:
(1)天线之间的下行导频需相互正交,这意味着天线越多,下行导频占用的时频资源就越多。
(2)终端向基站反馈也要消耗上行时频资源,且随着天线数量成正比例上升,可能是传统系统的上百倍。
由于TDD系统上下行使用同一频段,可以单边的基于上行信道状况估计下行信道,即利用上下行信道的互易性来推断基站到终端的下行链路。
而对于FDD系统,多了大量CSI反馈,随着天线数量增加,不但开销增大,且反馈信息的准确性和及时性也存在降低的可能。
因此,业界一直以为,Massive MIMO在FDD上更难于部署。
也正因如此,今天从巴塞罗那传回的消息令人欣喜。中兴是如何实现的呢?我想无非就是像一位武林高手要练成一门绝世武功一样,闭关苦练必不可少吧,现实生活中绝对没有金庸小说里那么多偶然。
中兴是如何实现的?
2015年,中兴基于TDD的Pre5G Massive MIMO完成产品开发和外场测试,多家运营商开始商用测试和部署。
TDD Massive MIMO 1.0
2016年2月,在巴塞罗那举行的MWC 2016世界移动通信大会上,该产品荣获 "最佳移动技术突破"(Best Mobile Technology Breakthrough)以及"CTO之选"(Outstanding overall Mobile Technology-The CTO’s Choice 2016)双料大奖,这可是被业界认可的最高荣誉。
TDD Massive MIMO 2.0
随后,在中国、日本、印尼等人口大国的运营商进行了规模商用部署,我们在街头发现了中兴的这个基于TDD的Pre5G Massive MIMO基站。
正是依托于TDD Massive MIMO技术规模商用积累的大量传播特性数据,中兴研发团队创造性地提出FDD制式的Massive MIMO信道测量与估计专利算法,实现了FDD宏观对称性,在无须手机更多配合的情况下大幅提升了频谱效率。
同时,中兴通讯自研的矢量处理芯片MCS2.0提供了强大的信号运算与处理能力,为FDD Massive MIMO复杂的算法实现提供了可能。
闭关修炼,终成正果。2016年12月30日,中兴通讯发布了全球首个基于FDD LTE制式的Massive MIMO解决方案,并与中国联通合作完成外场预商用验证。
FDD Massive MIMO 2.0
今天,短短2个月后,我们又看到了中兴在FDD Massive MIMO上的技术突破。无疑,作为中兴Pre5G的标签技术,Massive MIMO引入FDD制式后,为全球最为广泛部署的FDD-LTE网络解决了频谱效率亟待提升的难题,将进一步拓展了Pre5G的商用空间。据称,中兴通讯Pre5G已经在全球30个国家,超过40个网络中进行了部署。又一个新时代开启,移动通信的发展速度实在令人惊叹!
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