5G大规模波束赋形技术综述

大规模波束赋形技术是5G新空口(NR)满足增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延(URLLC)以及海量机器间通信(mMTC)三大场景性能指标的核心技术。从学术研究和产业发展两个角度回顾了大规模波束赋形技术的发展历史,探究了大规模波束赋形技术性能增益的理论源头,分析了验证和测试结果,进一步说明了理论的正确性和大规模波束赋形技术的可行性;针对大规模波束赋形的关键技术展开讨论,从信道建模、传输/接收方案、反馈方案、参考信号设计和天线阵列设计等角度分析大规模波束赋形的技术瓶颈和可能的解决方案;介绍了大规模波束赋形技术在5G NR中的标准化方案,包括传输方案、信道状态信息获取机制、参考信号设计、协作方案和波束管理等,剖析其设计机理并指出了设计上的一些缺陷。最后对大规模波束赋形技术的演进方向做了总结和展望,梳理了进一步增强的技术方向。从产学研用等多个角度解析大规模波束赋形技术的发展脉络,希望为相关研究提供有益的指导和借鉴。     

毫米波通信中的波束管理标准化现状和发展趋势

Massive MIMO是5G系统中实现多千兆吞吐量、提升频谱效率和网络性能最有前景的技术之一。在5G新空口(New Radio,NR)系统中,采用大规模天线阵列的混合波束赋形技术已成为解决高频传播损耗、提升高频通信频谱效率的常见方法。文章根据5G NR标准化进展,对现有波束管理流程进行系统综述,介绍Rel-15和Rel-16版本下波束管理的演进过程,并结合未来5G-Advanced标准演进方向,提出针对UE多面板配置的传输增强方案,基于干扰感知和AI预测的波束管理技术以及多站点协作传输场景下TRP快速切换的波束管理流程。     

5G大规模天线下的绿色通信技术

针对5G通信能耗严重的问题,围绕大规模天线技术,从波束赋形与SWIPT(无线信息和功率同时传输)技术两个方面对绿色通信展开讨论.阐述技术原理,总结技术优势,在此基础上分析绿色通信现存技术瓶颈,并指出未来发展方向,为5G绿色通信提供理论支撑,减轻资源环境负担.     

5G大规模MIMO增强技术及发展趋势

大规模MIMO技术是5G的关键技术之一,其原理是当基站天线数量远远大于终端天线数量的时候,基站到各个用户之间的干扰趋于消失,为更好地应用大规模MIMO技术提升系统容量和用户频谱效率,3GPP对相关技术进行了标准化。首先介绍了3GPP在Rel15阶段对大规模波束赋形的传输方案和波束管理等关键技术的标准化情况,然后重点分析描述了Rel16阶段大规模MIMO的增强技术,包括多点(TRP)/多面板(panel)发送以及多波束发送等关键技术,未来大规模MIMO的发展趋势将根据实际应用部署对相关的技术做进一步增强。     

5G大规模天线阵列波束权值自优化系统

大规模天线波束赋形技术是5G的重要技术之一,本文基于用户最小化路测数据,采用大数据分析算法,真实模拟出用户三维分布,拟合出天线最佳波束权值,增强了无线网络的覆盖能力,激发了5G流量增长.     

5G天线Massive MIMO智能优化的研究与应用

Massive MIMO技术是第5代移动通信的核心技术,由于配置大量射频天线,通过波束赋形实现多个高增益、窄波束进行空间覆盖。同时,复杂的多维度波束赋形权值配置,使得人工手动配置Massive MIMO天线波束权值难度大、配置精准度差、运维成本高。本文通过基于3D数字地图、5G基站工程参数和MDT/MR等大数据,构建高精度三维数字化栅格,并利用栅格化的用户分布和业务分布权重,精准定位5G用户的覆盖需求。通过AI启发式寻优算法对5G天线波束权值配置迭代寻优,获得最佳的波束权值配置,实现5G天线Massive MIMO子波束精准覆盖数字化栅格,从而提升5G网络质量,提升运维人员Massive MIMO网络优化效率,最终实现5G覆盖区域内网络质量与工作效率的双提升。     

一种星载通信混合反射面天线的设计方法

为了使星载通信天线产生1个赋形波束覆盖服务区,同时产生1个固定点波束和1个有限扫描点波束,该文提出一种由2个赋形反射面和3个馈源组成的混合反射面天线。该天线是以赋形主反射面共用为基础,等效为2副单馈源单偏置反射面天线和1副双偏置格里高利型赋形反射面天线,分别产生赋形波束、固定点波束和有限扫描点波束。通过对一副口径为1.2 m的天线各个波束进行仿真实验,赋形波束在Ku收、发频段时波束覆盖区边缘(EoC)方向性系数为27.5 dBi,固定点波束在C收、发频段时天线口径效率高于70%,通过将赋形副反射面及对应馈源横向偏焦实现Ka收、发频段的点波束在服务区内外的扫描。仿真结果表明,该混合反射面天线可实现C/Ku/Ka频段的同时通信任务。     

Massive MIMO广播波束场景化研究

Massive MIMO和波束赋形是5G的一项关键技术。5G将LTE时期的MIMO进行了扩展和延伸,即LTE的MIMO最多8天线,到5G扩增为16/32/64/128天线,被称为“大规模”的MIMO。本案通过对不同场景Massive MIMO波束调整方案进行研究,输出场景化的设置方案,以期为后期Massive MIMO优化提供参考。     

波束赋形技术原理及其在LTE系统中的应用

介绍了波束赋形技术的两种形式:基于信号入射方向的波束赋形(DOA-based beamforming)和依靠信道相关矩阵主特征值的波束赋形(Eigen beamforming),阐述了它们二者的原理和相关推导。并且简要介绍了后者波束赋形技术在LTE系统中的实现(以TM7波束赋形的简要实现为例)。     

TD-LTE系统中MIMO技术的应用场景与介绍

从大规模试验网络需要的布网技术角度,对几种MIMO的原理以及应用场景进行描述,对波束赋形的天线模式、物理层过程、波束赋形在TD-LTE基站系统中的实现和原理以及几种Beam forming算法的特点和应用场景进行了介绍与分析.     

TD-LTE系统中MIMO技术的应用场景与介绍

从大规模试验网络需要的布网技术角度,对几种MIMO的原理以及应用场景进行描述,对波束赋形的天线模式、物理层过程、波束赋形在TD-LTE基站系统中的实现和原理以及几种Beam forming算法的特点和应用场景进行了介绍与分析.     

Massive MIMO在5G中的应用与挑战

5G无线技术有望建立一个丰富、可靠的超连接世界。但是无论是较高的通信频段、更高的带宽需求、极为高效的天线收发方式,亦或是新的波束赋形技术,5G NR(新空口)都提出创新性的设计。文章阐述单用户和多用户Massive MIMO(大规模多输入多输出)技术原理,分析Massive MIMO的应用背景,在此基础上指出MassiveMIMO的应用优势,并论述其在5G中的应用及挑战。     

5G广播波束权值优化浅析

5G采用大规模阵列天线设计,结合波束赋形技术,在不同的无线覆盖环境中,可以通过配置不同的广播波束权值,生成不同组合的赋型波束,具有不同的倾角、方位角、水平波宽、垂直波宽,能够满足不同无线环境的覆盖要求,为网络覆盖优化提供了新的思路和手段。文章基于现阶段5G网络技术水平,对广播波束权值方案制定进行了浅析,以MDT数据为核心,制定波束权值匹配方案,以此指导5G网络建设初期的覆盖优化和用户驻留优化工作。     

5G Massive MIMO天线权值优化方法研究

Massive MIMO技术在垂直维度和水平维度均具备良好的波束赋形能力,有效提升了5G覆盖,降低了干扰,增加了覆盖优化的灵活性.本文提出了一种根据覆盖区域内用户话务分布自适应权值优化的方法,通过动态调整同步信号(SSB)天线波束赋形,实现Massive MIMO小区覆盖与业务分布的实时匹配.     

5G毫米波通信中基于波束赋形的节能机制

毫米波通信技术尽管能够满足第五代移动通信技术(5 G)的设计指标,但是毫米波在传输过程中的路径损耗严重影响了其传输性能,需要使用波形赋形技术来集中传输的能量以削弱路径损耗带来的影响,而传统的非连续接收(DRX)机制应用在波束赋形系统中会导致波束失准,在5G系统中已不再适用.针对以上问题,文章提出一种长周期可调整的定向D...     

LTE系统中的双流波束赋形技术研究

通过洋细分析波束赋形算法及其在LTE系统甲的实现方式,对波束赋形性能以及发射天线数对波束赋形系统性能的影响进行了仿真,仿真结果表明,双流波束赋形适用于小区中心区域SINR高的区域：增加发射天线的数量能够改蓠波束赋形系统的SINR性能,从而提升系统的容量。最后指出了波束赋形技术进一步的研究方向。     

5G室内分布式Massive MIMO增强技术

在5G室内高负荷场景中,分布式皮基站采用密集组网部署方式,重叠覆盖造成小区间同频干扰严重,网络容量下降影响用户体验.将Massive MIMO(大规模天线)技术引入到数字化室分系统中,化干扰为增强信号,通过联合波束赋形和多用户MIMO(多输入多输出)提升容量与体验,有效解决室内5G小区间干扰问题,大幅提升小区容量,满足...     

TD-LTE双流波束赋形技术分析

文章介绍了3GPP Release 9中提出的双流波束赋形技术,对双流波束赋形技术的实现原理以及两种不同的应用场景进行了阐述。通过仿真,文章对单用户双流波束赋形时TM8与TM3和TM7进行了性能对比,并对单用户双流波束赋形和多用户双流波束赋形下的小区吞吐量增益进行了比较分析,分别给出了它们的信噪比适用门限。最后,文章通过外场测试评估,对仿真结果进行了验证,并给出双流波束赋形技术对系统吞吐量增益的结论。     

双馈源双偏置结构星载通信多波束天线

为了使星载通信天线产生赋形波束的同时,又能辐射具有扫描特性的点波束满足特殊情形下的通信要求,提出了一种以单馈源赋形反射面天线为基础,利用另一个馈源进行副反射面赋形,补偿主反射面口径相位差的方法,从而形成高效率点波束,并通过副反射面及对应馈源横向偏焦实现点波束扫描的目的。为了检验方法的有效性,仿真实验了一副口径为2.2 m 的赋形反射面天线。实验结果表明:赋形波束在服务区内部的最小增益是30.0dBi,点波束在服务区内部及周边区域扫描时具有比赋形波束更高的增益,因此,所提方法是有效的。     

NLOS环境下5G毫米波定位方法

5G毫米波在可视（LOS）环境下理论上可以实现亚米级以内的定位精度,但是在非可视（NLOS）环境下无法定位,首先研究了基于5G毫米波大规模MIMO混合波束赋形的信道估计方法,并采用正交匹配追踪（OMP）算法对到达角（AOA）、到达时间（TOA）以及出射角（AOD）进行估计,其次提出一种在NLOS环境下的5G毫米波定位方法,利用估计的AOA、TOA、AOD信息确定终端用户的位置并对散射体的位置进行估计。