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mimobeamforming的原理是什么

时间:11-25 整理:3721RD 点击:
如题。

mimobeamforming的原理是什么

Beamforming即波束成形,是通用信号处理技术,用于控制传播的方向和射频信号的接收。作为Wi-Fi802.11n标准的可选部分,beamforming被定义为两种基本类型:内在的和外在的。 内在的beamforming被设计为用来提升Wi-Fi访问点的传播性能,通过精确的计算来决定最佳的Wi-Fi信号组合或到接收端的最佳路径。但如果没有外在的客户端反馈,访问点无法得知是否该路径是最佳的或者他们是否在顺畅工作。 外在的beamforming使用详细的来自客户端的信道矩阵。但是,当前的Wi-Fi客户端并不支持该802.11n可选特性。

  Beamforming通常有两大类实现方式:MIMO Beamforming和DOA Beamforming。
a。 MIMO Beamforming(简称MIMO-BF)技术。
利用信道信息对发射数据进行加权,形成波束的一种波束赋形方法。MIMO-BF技术又可分为开环和闭环两种模式。 
开环Beamforming技术利用上行信道信息,对发射信号进行加权,不需要接收端反馈信道信息给发射端,发射端通过上行信道自行估计得到。开环Beamforming技术对覆盖和吞吐量的提升都有比较明显的效果。但是,由于需要利用上行信号估计下行发送权值,处理时延大,因此适用于低速场景。另外,开环Beamforming技术利用了上下行信道的互易特性,故系统实现时需要对各个收发通路进行校正。
闭环Beamforming技术需要终端反馈信道信息如码本(Codebook)给发射端,利用反馈信息对发射信号进行加权。同样由于受反馈时延的影响,闭环Beamforming技术也只在低速场景有较好的性能。另外,由于受反馈精度的影响,闭环Beamforming技术总体上比开环的性能要略差,但系统实现相对简单,不需要对天线收发通道进行校正。根据业界情况,目前TDD系统只使用开环Beamforming技术,而闭环Beamforming技术则应用于FDD系统。
b。DOA Beamforming(简称DOA-BF)技术。
通过估计信号的到达角(DOA:Direction of Arrinal),利用DOA信息生成发射权值,使发射波束主瓣对准最佳路径方向的一种波束赋形方法。
与MIMO-BF相比,DOA-BF有以下特点:
1)DOA-BF技术要求天线阵列间距小(通常小于一个载波波长),在多径丰富的场合分集效果比较差,在非直视径(NLOS:Non Line of Sight)场合,由于DOA估计不准也会使性能下降。因此,DOA-BF技术对密集城区使用效果不是很理想,而对农村和郊区等场合比较有效。但从业务发展的角度考虑,农村和郊区的业务量需求通常不高,采用DOA-BF实现的代价又比较高,因此而MIMO-BF技术通常由于天线间距都比较大,搜集多径的能力比较强,特别适合在话务量高的密集城区使用,以提升系统容量,有效降低高话务区域的建网成本或扩容成本。
2)DOA-BF技术对天线阵元的一致性要求比较高。因此,系统实现时不仅需要进行收发通道校正,还需要进行天线校正,而校正不理想时会使系统性能下降,故DOA-BF系统实现复杂度比较高简单来说,基站发射的功率在空间的分布不平衡。比如用户在北边,就把功率集中发到北边,其它方向的功率就比较小(功率的总和基本是常数)。这是通过8根天线的array合成的效果。实用意义不大。
基站发射的功率在空间的分布不平衡。
比如用户在北边,就把功率集中发到北边,其它方向的功率就比较小(功率的总和基本是常数)。这是通过8根天线的array合成的效果。

在发射端,波束赋形器控制每一个发射装置的相位和信号幅度,从而在发射出的信号波阵中获得需要相长和相消干涉模式。在接收端,不同接收器接收到的信号被以一种恰当的方式组合起来,从而获得期盼中的信号辐射模式。

beamforming

Beamforming通常有两大类实现方式:MIMO Beamforming和DOA Beamforming。

MIMO Beamforming(简称MIMO-BF)技术是利用信道信息对发射数据进行加权,形成波束的一种波束赋形方法。MIMO-BF技术又可分为开环和闭环两种模式。

开环Beamforming技术利用上行信道信息,对发射信号进行加权,不需要接收端反馈信道信息给发射端,发射端通过上行信道自行估计得到。开环Beamforming技术对覆盖和吞吐量的提升都有比较明显的效果。但是,由于需要利用上行信号估计下行发送权值,处理时延大,因此适用于低速场景。另外,开环Beamforming技术利用了上下行信道的互易特性,故系统实现时需要对各个收发通路进行校正。

闭环Beamforming技术需要终端反馈信道信息如码本(Codebook)给发射端,利用反馈信息对发射信号进行加权。同样由于受反馈时延的影响,闭环Beamforming技术也只在低速场景有较好的性能。另外,由于受反馈精度的影响,闭环Beamforming技术总体上比开环的性能要略差,但系统实现相对简单,不需要对天线收发通道进行校正。根据业界情况,目前TDD系统只使用开环Beamforming技术,而闭环Beamforming技术则应用于FDD系统。

DOA Beamforming(简称DOA-BF)技术是通过估计信号的到达角(DOA:Direction of Arrival),利用DOA信息生成发射权值,使发射波束主瓣对准最佳路径方向的一种波束赋形方法。

与MIMO-BF相比,DOA-BF有以下特点:

1)DOA-BF技术要求天线阵列间距小(通常小于一个载波波长),在多径丰富的场合分集效果比较差,在非直视径(NLOS:Non Line of Sight)场合,由于DOA估计不准也会使性能下降。因此,DOA-BF技术对密集城区使用效果不是很理想,而对农村和郊区等场合比较有效。但从业务发展的角度考虑,农村和郊区的业务量需求通常不高,采用DOA-BF实现的代价又比较高,因此而MIMO-BF技术通常由于天线间距都比较大,搜集多径的能力比较强,特别适合在话务量高的密集城区使用,以提升系统容量,有效降低高话务区域的建网成本或扩容成本。

2)DOA-BF技术对天线阵元的一致性要求比较高。因此,系统实现时不仅需要进行收发通道校正,还需要进行天线校正,而校正不理想时会使系统性能下降,故DOA-BF系统实现复杂度比较高简单来说,基站发射的功率在空间的分布不平衡。比如用户在北边,就把功率集中发到北边,其它方向的功率就比较小(功率的总和基本是常数)。这是通过8根天线的array合成的效果。实用意义不大。

基站发射的功率在空间的分布不平衡。



说白了,他会在一定角度内跟着你走,以加强你的位置信号强度

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