NR MIMO增强演进及标准化进展

大规模多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）技术作为5G的关键使能技术之一，在5G网络的商用部署中发挥了重要的作用。结合5G系统的演进与实际部署经验，3GPP Release 17在MIMO增强演进方面做了一系列标准化工作。聚焦3GPP标准化工作，介绍并分析了MIMO增强的标准化进展，并重点阐述了多波束增强与多传输点传输增强。最后对3GPP Release 18 MIMO增强标准化工作进行了展望。     

改进的下行MIMO随机波束赋形算法

现有多输入多输出(MIMO)技术中,用户通常选择采用随机波束赋形(RBF)方法,而在用户数较少时,RBF会因为用户信道与发送信道不能准确匹配而使系统吞吐量下降.本文提出了一种改进的随机波束赋形用户选择策略.首先,中心基站发送信道检测信号,然后在用户端进行信道检测与匹配,按照本文提出的矫正算法反馈信道信息,最后基站根据信道反馈信息向用户发送数据.用户选择的判断标准不再是用户信道和随机发射波束的匹配,而改为用户信道校正后的等效信道与随机发射波束的匹配,这样减少了通信中天线间信号干扰,系统性能得到改善.仿真结果表明:与现有的MIMO用户选择策略相比,本文提出的方法在不明显增加运算复杂度的前提下,提高了发送波束与传输信道的匹配,系统吞吐量得到了提高.     

基于联合用户分组及天线选择的大规模MIMO波束成形

大规模MIMO系统中,当小区用户数与基站天线数较大时,各用户的信道条件不尽相同,提出一种适用于大规模MIMO下行链路的基于联合用户分组及天线选择的迫零波束成形算法。将用户分成两组,选择信道条件较优的一组用户来接收信号,并为每一个发送数据流选择最优的基站天线组合进行通信,以较小的性能损失,换取大规模MIMO 射频电路的成本与功耗的大幅度降低。仿真结果证明,该算法能够较好地实现系统性能与硬件复杂度的折中。     

TD-LTE新技术之MIMO

1MIMO简介目前多天线技术(MIMO,Multiple Input Multiple Output)已经成为了3G/4G系统的关键技术之一。为了满足LTE在高数据率、高容量方面的需求,LTE系统支持应用MIMO技术。下行MIMO技术包括空间复用、波束赋形和传输分集,目前MIMO技术下行基本天线配置为2*2,即2天线发送和2天线接收,最大支持4天线进行下行方向四层传输。上行MIMO技     

基于贪婪算法的用户双天线MIMO干扰减轻

在大规模MIMO系统中,当基站天线数趋向正无穷时,导频污染成为制约系统性能的干扰因素。目前,针对导频污染减轻的方法多是针对用户端单天线的情况。文中提出一种基于贪婪算法的用户双天线大规模MIMO系统中导频污染减轻方法,通过调节用户端的波束成型权值向量来进行干扰减轻处理并结合贪婪算法选出合适的用户组。     

LTE中波束成形的测试与测量解决方案

最先进的无线通信网络采用多输入/多输出(MIMO)天线技术用作改善稳健性(发射分集)或增加数据传输速率(空分复用)。3GPP UMTS长期演进(LTE)第8版规定MIMO可具有最多4个发射天线以及最多4个接收天线。然而,多天线还允许对目标进行指向性控制,从而可以更加直接地改善到终端的信号传输或提高干扰抑制能力。罗德与施瓦茨公司Bernhard Schulz所撰《LTE中波束成形的测试与测量解决方案》一文阐释了波束成形的原理以及如何在LTE中实现波束成形。此外,提供了针对基站、天线和终端中波束成形的测试解决方案。     

分布式MIMO系统发送天线选择与预编码联合设计

为了抑制多用户分布式多入多出(MIMO)系统中的同道干扰(CCI),使系统同时服务于更多用户,提出一种发送天线选择与预编码的联合设计方法。该方法立足于分布式MIMO系统基站端天线较多的特点,将下行发送天线选择与信漏噪比(SLNR)预编码相结合,通过为用户选择不同天线,从根本上减少CCI;在为每个用户选择天线时,先以信道子矩阵的迹为依据进行端口选择,再采用逐减的方法选择使SLNR损失值最小的天线,以保证每个用户对其他用户的干扰尽量小,从而达到进一步抑制CCI的目的。复杂度分析和仿真结果表明,该方法在具有较低复杂度同时,其容量性能仍可逼近最优算法;较之单纯的SLNR预编码,在相同的容量性能约束下,其能够有效增加系统同时服务的用户数。     

5G终端MIMO OTA测试与标准化研究进展

随着通信技术的发展,终端多天线系统的设计中引入了更多5G天线,MIMO技术的复杂性使得多天线用户设备在性能评估与测试验证中面临更大挑战.介绍了 5G移动终端FR1频段MIMO OTA测试技术,对比了与LTE MIMO OTA测试方法的关键差异,在实际多探头全电波暗室(MPAC)环境下采用多款5G商用终端开展了 4×4及2×2 MIMO OTA性能测试.结果表明,FR1 MIMO OTA测试方案能够有效地区分不同用户设备(UE)的多天线性能差异,且现有5G终端产品在不同测试姿态、测试角度下多天线性能差异较大.文章还从实测与标准化角度解读了 3GPP、CCSA、CTIA在5G终端FR1 MIMO OTA测试方面的研究进展.     

TD-LTE网络中的多天线技术

在无线通信领域,对多天线技术的研究由来已久。其中天线分集、波束赋形、空分复用(MIMO)等技术已在3G和LTE网络中得到广泛应用。爱立信(中国)通信有限公司的《TD-LTE网络中的多天线技术》一文从多天线技术、性能、应用场景、国际商用情况及未来的演进进行了详细介绍,可供相关技术人员参考。     

大规模MIMO系统中基于溢出概率的鲁棒协作波束设计

大规模多输入多输出(Massive MIMO)技术通过在基站端配置大规模天线能有效提升5G蜂窝系统容量。考虑信道估计误差对系统性能的影响,该文在多小区大规模MIMO系统中形成了用户信干噪比的非溢出概率约束下最小化系统功率的优化问题。针对非凸概率约束中下行波束难于求解的问题,该文根据矩阵迹的性质将优化问题中的非凸约束缩放,进而提出上下行对偶算法求解波束矢量。为进一步减少多小区系统中信令开销,基于大系统分析,提出了仅采用大尺度信息的分布式算法。仿真结果表明,所提的分布式算法与对偶算法相比,在保证用户信干噪比的概率约束时,降低了大规模MIMO系统中传输瞬时信道状态信息的开销,同时具有良好的鲁棒性。     

MIMO及其两种应用技术

多入多出(MIMO)技术能在不增加带宽的情况下,成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代移动通信系统广泛采用的关键技术.本文简要介绍了MIMO及其两种应用技术,即PARC和D-TxAA,并给出了仿真结果对比.     

毫米波天线集成技术研究进展

作为5G大规模多输入/多输出(MIMO)的技术支持,毫米波天线集成技术是实现高分辨数据流、移动分布式计算等应用场景的关键技术。讨论了封装天线(AiP)、片上天线(AoC)、混合集成等毫米波天线集成技术发展状况、关键技术及其解决方案,剖析了几种典型集成天线技术,分析了技术发展脉络,总结了5G毫米波集成天线一体化技术的发展趋势。     

空间信息传输中的多天线技术综述

近年来,空间信息传输中的多天线技术得到了广泛关注和大量研究。首先介绍了多天线技术的信息论基础和演进过程;然后综述了多天线通信和雷达技术的研究进展,包括多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)卫星通信技术、深空天线组阵技术、空间多维协同传输理论与技术、MIMO雷达技术和分布式孔径相参合成雷达技术,分析了其中的关键技术及未来可研究的方向;最后,总结了多天线技术在航天测控领域应用的优势,展望了基于多天线的测控技术。     

面向边缘计算的5G增强技术探讨

边缘计算通过将云计算和云存储部署到移动网络边缘,更近距离地为移动客户提供低时延高可靠的数据服务,成为5G网络最重要的关键技术之一。5G网络在3GPP Rel15第一版标准中支持边缘计算,并在随后的版本中不断增强。依据Rel17版本,研究面向边缘计算的5G网络增强技术,包括边缘应用业务、信息开放、本地流量路由导向等问题,分析边缘应用服务器的发现机制、迁移机制并对移动边缘计算标准动向和技术发展方向进行了展望。     

HSDPA技术及其应用

HSDPA是3GPP在R5协议中引入的一种能够提高下行容量和数据业务速率的增强技术.本文介绍了HSDPA技术的基本原理、性能和应用情况,对HSDPA所采用的关键技术进行了详细分析.最后,对HSDPA的引入策略提出了一些建议.     

LTE中MIMO技术面临的挑战及其测试

分析了3GPP长期演进（LTE）标准中多输入多输出（MIMO）技术面临的挑战和相应的测试方法。LTE的MIMO技术引入了空间维度,但是空间维度的利用在现阶段仍然面临很大挑战,如方向控制信道受限,各种MIMO模式的应用场景不明确及各种MIMO模式间的切换等。针对各项挑战和不确定性,需要用大量的实验来验证和促进MIMO技术的发展。讨论了MIMO技术的室内测试方法和室外测试方法。     

Unified Optimal Power Allocation Strategy for MIMO Candidates in 3GPP HSDPA

We compare the achievable throughput of time division multiple access (TDMA) multiple‐input multiple‐output (MIMO) schemes illustrated in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) MIMO technical report, versus the sum‐rate capacity of space‐time multiple access (STMA). These schemes have been proposed to improve the 3GPP high speed downlink packet access (HSDPA) channel by employing multiple antennas at both the base station and mobile stations. Our comparisons are performed in multi‐user environments and are conducted using TDMA such as Qualcomm's High Data Rate and HSDPA, which is a simpler technique than STMA. Furthermore, we present the unified optimal power allocation strategy for HSDPA MIMO schemes by exploiting the similarity of multiple antenna systems and multi‐user channel problems.     

LTE无线链路关键技术探讨

LIE技术不仅使3GPP标准保持相对其他移动通信标准的竞争优势,同时也为3GPP标准向IMT.Advanced阶段演进打下了坚实的基础.本文探讨了LTE无线链路中的核心技术,包括上下行多址技术、多天线技术、导频技术、HARQ技术以及无线资源调度技术.最后,展望了LTE-Advanced系统的研究热点和演进方向.     

HSPA＋网络关键技术研究

在3GPPR7/R8中已经明确了HSPA＋下行峰值速率为84Mbit/s,上行峰值速率为11.54Mbit/s。为了达到上述目标,HSPA＋网络采用高阶调制、MIMO、CPC、层2增强技术等,这些关键技术又具有向LTE网络演进的条件和优势。     

5G若干关键技术评述

第五代移动通信网络（5G）目前得到了全球企业、研究院所和高校的广泛关注和大量研究。详细介绍和总结了5G的发展历程和国内外研究进展,分析了基于虚拟化的5G网络架构。从无线传输、无线接入、网络这3个角度,深入全面地介绍了5G潜在的关键技术及最新进展,包括大规模多天线、全双工、信道建模与信道编码等,分析了其中一些关键技术的优缺点及未来可研究方向。最后,展望了5G未来发展的重点任务及主要方向。