5G波束赋形优化的典型场景立体覆盖研究

5G波束赋形技术是5G NR满足增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延(uRLLC)以及大规模机器类通信(mMTC)三大场景的核心技术之一.本研究采用大规模波束赋形增益计算方法对大规模波束赋形技术的实现原理、CSI反馈机制、波束扫描和波束管理的实现机制进行分析,研究发现波束赋形技术可以对水平和垂直方向进行扫描,增加了...     

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)。     

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。     

典型场景下5G天线波束权值研究

5G NR系统采用波束赋形技术。不同权值赋形的广播波束,增强不同组网场景下广播信道、同步信号的覆盖范围,更好地匹配小区覆盖范围和用户分布。根据不同场景选择适合自身覆盖需求的波束配置方案,能够解决当前小区覆盖能力有限以及受周围环境干扰等问题,适用于不同组网场景。基于此,结合实际场景问题,深入探究基站的下倾角、高度以及距离与需要覆盖区域的高度和宽度之间的关系,匹配出适配的波束覆盖方案,并给出典型场景下5G权值建议。     

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网络SSB 1+X波束技术应用研究

3GPP标准在5G中引入了波束扫描和空域的维度,信道状态信息(channel state information,CSI)是UE上报给eNodeB的信道状态信息,信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal,CSI-RS)是UE用来获取信道状态信息的参考信号。终端接入时基站采用SSB波束轮发探测终端的最优波束,在终端接入后获取参考信号的配置信息后对信道状态信息进行反馈,基站采用CSI-RS波束轮发的最优波束。5G天线灵活配置波束个数并且兼顾水平维度、垂直维度的覆盖。结合广播波束发展、现网水平7波束面临的挑战,分析比较了水平7波束与1+X波束两种方案,并对两种方案进行测试分析。测试结果表明,1+X波束具有较水平7波束覆盖相当、控制干扰、降低资源开销和设备能耗的优势,结合自动优化工具的应用达到提升工作效率的效果。     

基于时间反演的多用户下行安全传输技术

无线通信是开放的自由空间，窃听用户可能在通信过程中对信息进行窃取.针对多用户下行链路的信息泄露问题，提出一种基于时间反演（time reversal，TR）且采用波束赋形（beam forming，BF）技术优化的安全传输方案.该方案以最大化安全容量为多用户通信准则，建立多输入单输出（multiple-input single-output，MISO）窃听信道模型.一方面基站采用BF技术使信号在指定方向上增强，针对期望用户发送需求信号；另一方面由于TR技术对环境是自适应的，基站的信号在发射之前都要经过TR腔，其空时聚焦性使能量聚焦在合法接收方，保密性能更优.理论分析和仿真结果表明:与已有物理层安全方案相比，所提方案安全容量更高，误比特率更低.     

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置.基于小间距多天线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基带(中频)信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰.EBB(Eigen-based Beamforming)算法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形权矢量.通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线EBB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明显提高系统性能.     

一种基于SIC-CDM的低复杂度混合波束赋形方案

为了平衡毫米波大规模多输入多输出系统的性能和硬件开销,降低系统功耗,以频谱效率为优化目标,在部分连接结构下提出了一种收发端联合设计的低复杂度混合波束赋形方案。首先,基于连续干扰消除将原始优化问题转化为多个子阵的速率优化问题;然后,利用坐标下降法完成模拟波束赋形矩阵设计;最后,引入等效信道矩阵大幅降低矩阵维度,再对其进行奇异值分解获得数字波束赋形矩阵。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法在系统功耗降低的同时保持了较优的性能,且性能逼近部分连接结构的最优方案。