海量多输入多输出(Massive multi -input multiple-output)是海量多输入多输出(MIMO)的一种无线通信在基站上安装大量天线元件以提高频谱和能源效率的技术。

大规模MIMO系统通常在单个天线中有数十个、数百个甚至数千个天线天线阵

其他技术,如波束形成而空间多路复用技术是实现大规模MIMO的关键技术之一5 g NR系统

大量MIMO的好处

  • 增强了细胞边缘的覆盖范围:在…的背景下蜂窝通信在美国,终端用户离基站越近,信号就越强。当终端用户距离基站越远,他们就会靠近信号变弱的小区边缘。大规模MIMO在空间上将传输聚焦到最终用户,从而实现更好的小区边缘性能。
  • 改进的吞吐量:利用MU-MIMO的空间多路复用技术,无线通信系统可以使用相同的时频资源同时与多个用户设备(ue)通信。该技术通常与大规模MIMO结合使用,以显著提高频谱效率和集成度吞吐量的细胞。
  • 毫米波使能:使用毫米波频率(24 GHz以上),由于路径损耗,信号功率迅速下降。因此,毫米波传输使得大量MIMO能够提高信号功率。对大规模MIMO的需求在5 g系统新频率的毫米波(高达52千兆赫)已经被引入。

大规模MIMO的挑战

  • 建模、仿真和测试:随着大规模MIMO和毫米波等5G技术的引入,对5G技术的挑战越来越大建模、仿真和测试正在变得越来越明显,特别是当使用这些技术的无线电的物理原型还没有得到的时候。配置这些系统可能需要模拟结果,而不是结果现场测量
  • 能源消耗:为了达到5G毫米波传输所需的范围,大规模MIMO可能需要大量的天线元件。这种需求增加了系统的总体功率和成本要求,尽管方法如混合波束形成可应用于降低其功耗。
  • 渠道互惠:大规模MIMO是为a时域双(TDD)系统,发射和接收在同一中心频率。然而,与频域双工(FDD)对等物相比,TDD需要额外的校准以实现信道互易。大量MIMO引入的多天线的部署更加剧了这一要求。

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  • 设计和合成复杂的天线元件和大量MIMO相控阵和子串
  • 构造和分区混合波束形成系统智能跨越数字和射频域
  • 验证空间信号处理算法和信道模型包括5G NR CDL空间信道模型
  • 使用基于标准的模拟验证链路级设计5克系统

大规模MIMO相控阵系统的混合波束形成