3G4G5G系统天线技术的差异资料
5G通信网络的大规模天线技术

23网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering随着时代的快速发展,通信产业现代化技术水平也随之提高,从而使系统的能源资源管控得以促进。
5G 网络逐渐成为人们最常用的一项通信技术,为了更好地发展5G 网络,需要在原有4G 的基础上,充分提高通信传输技术水平,在原有的基础上降低能耗并提高移动通信的效率。
为了进一步实现5G 网络通信技术的民用,需要不断促进大规模天线技术的使用,开辟多元化的网络通信技术,从而促进5G 通信网络传输技术的发展。
1 5G 通信网络技术发展的现状随着科学技术的发展,我国的移动通信网络技术逐渐发展起来,与部分发达国家的技术水平齐头并进,基于原始的总体移动网络的结构、编码技术和传输手法等层面发展起来的新型网络技术,可以进一步提高网络传输的速度以及网络信息切换的频率。
从目前的情况来看,5G 网络技术尚未大规模的推广开来,但是在我国各行各业的应用具有较为广阔的发展前景。
相比4G 无线通信网络技术,新型技术能够显著降低民众使用的能耗,为了进一步完善5G 移动通信网络技术,在生产制造的过程中,采用的无线天线的线路也需要相应的增加,能够提高民众搜索及接收信息的效率,减少用户搜索信息等待的时间。
5G 通信网络技术是我国移动通信网络新的发展起点,对于日常家庭生活更具有实用性,能够有效降低家庭资源的消耗[1]。
2 5G通信网络的大规模天线技术存在的问题目前,我国通信网络大规模天线能够在100MHz 带宽下实现4Gb/s 的峰值速率,但距离5G 通信网络的大规模天线技术普遍民用还具有一定的距离,需要进一步完善5G 通信网络的大规模天线技术,克服5G 网络大规模天线使用的难度。
2.1 大幅增加的天线数量天线尺寸和天线数量有着直接的联系,一方数量增多的同时,必然放大另一方天线的尺寸。
分别总结2G3G4G和5G系统的基站架构

分别总结2G3G4G和5G系统的基站架构2G系统基站架构:2G系统的基站架构主要包括基站控制器(Base Station Controller,BSC)、基站收发信机(Transceiver,TRX)和天线系统。
BSC负责管理和控制多个基站进行无线资源的分配和管理,TRX负责无线信号的发送和接收,天线系统则负责向用户提供无线信号覆盖。
BSC通过网关与核心网相连,实现用户的语音和数据通信。
2G系统的基站架构相对简单,容量有限,仅能提供基本的语音通信功能。
3G系统基站架构:3G系统的基站架构相对于2G有了较大的变化。
其主要包括基站控制器(Base Station Controller,BSC)、基站传输控制器(Node B)、RNC(Radio Network Controller)和天线系统。
Node B负责无线信号的发送和接收,相比于2G系统的TRX具有更强的处理能力和数据传输速率。
RNC是3G系统的核心,负责管理和控制多个Node B的无线资源,同时也负责与核心网进行通信,实现语音和数据的传输。
3G系统基站架构相对复杂,支持更高的数据通信速率和更多的业务类型。
4G系统基站架构:4G系统的基站架构相对于3G有了进一步的演进。
其主要包括基站控制器(Base Station Controller,BSC)、基站传输基站传输控制器(eNodeB)和天线系统。
eNodeB是4G系统的核心,集成了传统Node B和RNC的功能,具有更强的处理能力和更快的数据传输速率。
BSC负责管理和控制多个eNodeB的无线资源,并与核心网进行通信。
4G系统基站架构相对于3G有了更大的容量和更高的数据通信速率,能够支持更多的用户和更复杂的业务类型。
5G系统基站架构:5G系统的基站架构相对于4G有了更大的变化。
其主要包括基站控制器(Base Station Controller,BSC)、基站传输基站传输控制器(gNodeB)和天线系统。
5g天线简介介绍

化,可以降低干扰、提高信号质量,同时降低能耗。例如,采用波束成形技术 和大规模MIMO技术可以提高信号增益和覆盖范围。 • 优化设备布局和设计:通过对基站和移动设备的布局和设计进行优化,可以改 善覆盖效果和信号质量。例如,采用分布式天线系统和智能反射表面技术可以 提高覆盖范围和信号稳定性。 • 加强维护和管理:定期对5G天线进行维护和管理,包括清洁、检测和维修等 操作,可以保证设备的正常运行,延长使用寿命。同时,及时处理故障和问题 ,可以避免对整个通信系统造成影响。
03
5g天线的主要类型
5g天线的主要类型
• 5G天线是第五代移动通信技术(5G)中的重要组成部分,负 责在设备之间传输和接收高速数据信号。5G天线的性能直接影 响着无线通信的质量和效率。
04
5g天线的设计要素
5g天线的设计要素
• 5G天线是第五代移动通信技术中的重要组成部分,它负责在移动设备与信号基站之间传输无线电信号。与4G技术相比, 5G技术对天线的性能、数量和布局等方面有更高的要求。
03
5g天线市场需求增长
随着各行业对5G网络的需求增长,未来5g天线市场的需求也将持续增
长,为5G技术的普及和发展提供强有力的支持。
06
5g天线的发展趋势与挑战
5g天线的发展趋势
5g天线数量增加
01
随着5G技术的足高速、低延迟的数据传输需求。
5g天线技术升级
低时延
5G技术具有低时延的特点 ,可以提供更快的响应速 度和更好的实时性。
高度可靠
5G技术具有高度可靠的特 点,可以提供更稳定的网 络连接和更好的服务质量 。
4G与5G移动通信技术的发展与比较分析

4G与5G移动通信技术的发展与比较分析随着移动通信技术的不断发展,4G和5G已经成为人们熟知的移动通信标准。
本文将对4G和5G移动通信技术的发展进行综合分析,并比较两者之间的差异。
一、4G移动通信技术的发展4G移动通信技术,即第四代移动通信技术,是在3G技术的基础上进一步发展而成的。
它最显著的特点是提供了更高的传输速率和更可靠的连接,为人们提供了更好的移动互联网体验。
4G技术使用了多天线技术(MIMO)和正交频分复用(OFDM)来提高传输速率和容量。
通过将频谱划分为多个并行的子载波,OFDM技术可以有效减少干扰,提高信号质量。
MIMO技术利用多个天线传输和接收数据,以增加传输速率和数据容量。
此外,4G还引入了LTE(Long-Term Evolution)标准,它为移动通信提供了全IP网络的支持,实现了语音、视频和数据的统一传输。
这使得人们能够同时在移动设备上进行语音通话、视频通话和高速数据传输。
二、5G移动通信技术的发展5G移动通信技术,即第五代移动通信技术,是目前移动通信技术发展的最新阶段。
它被认为是一项具有革命性意义的技术,将对人类社会产生深远影响。
5G技术的最大特点是超高速率、超低时延和大容量。
它基于毫米波频段,利用更高的频率实现更高的传输速率。
同时,5G采用了更先进的天线和波束赋型技术,可以实现更高的信号质量和覆盖范围。
另外,5G还引入了新的通信架构,如网络切片和边缘计算。
网络切片可以根据不同应用的需求,为其提供个性化的网络服务。
而边缘计算将一部分计算任务放在离用户更近的边缘服务器上,减少时延并提高响应速度。
三、4G与5G的比较分析1. 速率4G技术的平均下载速率约为30-50Mbps,而5G技术的平均下载速率可达到几百Mbps甚至几十Gbps级别。
这意味着5G能够提供更快的网络体验,支持更多高速数据的传输。
2. 延迟4G技术的平均时延为20-30毫秒,而5G技术的平均时延可降低到1毫秒以下。
《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文

《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着移动互联网技术的迅猛发展,5G时代已来临,对移动通信设备的性能提出了更高的要求。
多输入多输出(MIMO)技术作为5G网络的关键技术之一,其天线设计的重要性不言而喻。
本文将针对面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究进行深入探讨,旨在提高5G移动终端的通信性能和系统容量。
二、MIMO天线技术概述MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种在无线通信系统中广泛应用的信号处理技术。
通过在发射端和接收端分别设置多个天线,MIMO技术能够有效地提高系统的信道容量和传输速率,同时降低信号的干扰和衰落。
在5G时代,MIMO天线技术更是成为了提高频谱效率和提升通信质量的关键手段。
三、5G移动终端MIMO天线设计1. 设计要求针对5G移动终端的MIMO天线设计,需要满足以下要求:首先,要保证天线在多个频段上的良好性能;其次,要降低天线间的相互干扰,提高系统的隔离度;此外,还需考虑天线的尺寸、重量以及制造成本等因素。
2. 设计方案(1)天线结构优化:采用紧凑型结构设计,减小天线的尺寸和重量,同时保证其在多个频段上的性能。
(2)多频段覆盖:设计具有多频段覆盖能力的MIMO天线,以满足5G网络的不同频段需求。
(3)隔离度提升:通过采用特殊的天线布局和电路设计,降低天线间的相互干扰,提高系统的隔离度。
(4)仿真与优化:利用电磁仿真软件对设计方案进行仿真验证,根据仿真结果进行优化设计。
四、MIMO天线性能研究1. 仿真与测试通过电磁仿真软件对设计的MIMO天线进行仿真验证,包括天线的辐射特性、阻抗特性以及信号传输特性等。
然后在实际环境中对天线进行测试,评估其性能表现。
2. 性能分析(1)频谱效率:通过对比实验数据和仿真结果,分析MIMO天线的频谱效率,评估其在提高系统容量的作用。
(2)抗干扰能力:分析MIMO天线在复杂电磁环境下的抗干扰能力,评估其在实际应用中的性能表现。
4G与5G无线技术细节对比新版

4G与5G无线技术细节对比新版4G与5G 无线技术细节对比一、帧结构比较1. 4G和5G相同之处帧和子帧长度:10ms、1ms。
帧的组成:子帧、时隙、符号。
最小调度单位资源:1个RB对,168个RE(12载波*14符号)。
2. 4G和5G不同之处1) 子载波宽度4G:固定为15kHz。
5G:多种选择,15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz、480kHz,且一个5G帧中可以同事传输多种子载波带宽。
2) 最小调度单位时间4G:TTI, 1毫秒,14个符号;5G:slot,1/32~1毫秒,取决于子载波带宽,14个符号。
3) 每子帧时隙数(符号数)4G:每子帧2个时隙,每时隙7个符号。
5G:每子帧1-32个时隙,每时隙14个符号。
4G的调度单位是子帧(含14个符号);5G调度单位是时隙(也含14个符号)。
3. 5G设计理念分析1) 时频关系基本原理:子载波宽度和符号长度之间是倒数关系,宽子载波短符号,窄子载波长符号;表现:总带宽固定时,时频二维组成的RE资源数固定,不随子载波带宽变化,吞吐量也是一样的。
2) 减少时延ü选择宽子载波,符号长度变短,而5G调度固定位1个时隙的14个符号,调度时延变短。
ü当选择最大子载波带宽时候,单次调度从1毫秒(15kHz)降低到了1/32毫秒(480kHz),更利于URLLC业务。
4. 5G子载波带宽比较1) 覆盖:窄子载波好业务、公共信道:小子载波带宽,符号长度长,CP的长度就唱,抗多径带来的符号间的干扰能力强。
公共信道:例如PUCCH、PRACH需要在一个RB上传完,小子载波每RB带宽也小,上行功率密度高。
2) 开销:窄子载波好调度开销:对于大载波带宽,每帧中需要调度的slot单位会多,调度开销增大。
3) 时延:宽子载波好最小调度时延:大子载波带宽,符号长度小,最小调度单位slot 占用时间短,最短1/32毫秒。
4) 移动性:宽子载波好多普勒频移忍受度:在频移一定情况,大带宽影响度小,子载波间干扰小。
5G与4G的差异性分析及5G技术与应用场景分析

技术层面:5G网络架构创新
• 接入网:RRU/BBU两层架构将变成AAU/DU/CU三层架构。 4G中BBU的非实时部分分割 出来,重新定义为CU,负责处理非实时协议和服务;BBU的部分物理层处理功能将与 RRU合并为AAU;BBU的剩余功能重新定义为DU,负责处理物理层协议和实时服务。减 少前传容量,降低前传成本。
• 核心网:控制功能和转发功能分离,核心网用户面部分功能下沉至CO(中心主机房,相 当于4G网络的eNodeB),从原来的集中式的核心网演变成分布式核心网,核心网功能 在地理位置上更靠近终端,减小时延。
图11:4G到5G整体网络架构调整
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,国信证券经济研究所整理 7
• 网络架构:基于控制转发分离和控制功能重构的的技术设计新型网络架构,提高接入网 在面向5G复杂场景下的整体接入性能;简化核心网结构,提供灵活高效的控制转发功能 ,支持高智能运营,开放网络能力,提升全网整体服务水平。
图10:5G网络发展趋势
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,国信证券经济研究所整理 6
接数密度和超高移动性等,超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最终实现“信息随
心至,万物触手及”的总体愿景。
图5:移动通信技术发展历程
图6:5G三大场景:eMbb、mmTC、URLLc
资料来源:C114,国信证券经济研究所整理
资料来源:C114,国信证券经济研究所整理 3
5G将开启一个万物互联的新时代
图9:相比于4G,5G空口技术特点
资料来源:IMT-2020(5G)推进组,国信证券经济研究所整理
资料来源:爱立信,国信证券经济研究所整理
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技术层面:5G网络架构创新
全球无线通信技术对比:3G vs 4G vs 5G

全球无线通信技术对比:3G vs 4G vs 5G随着科技的不断发展,无线通信技术也在不断发展。
3G、4G、5G是当前三种最常用的无线通信技术。
本文将对这三种无线通信技术进行详细介绍比较。
1. 3G3G是第三代蜂窝通信技术,其最初标准为WCDMA,也有CDMA2000、TD-SCDMA等标准。
其主要特点是具有高速数据传输、高清音质、视频通话等功能。
3G最大的优点是速度相对较快。
然而,3G也存在较明显的缺点。
首先是网络容量受限,不能很好地支持高流量设备;其次3G价格比4G和5G高,不适合普及使用,这也是为什么很多人都放弃在3G网络上上网。
2. 4G4G是第四代移动通信技术,主要标准是LTE。
4G不仅可以提供高速数据传输、高清音质、视频通话等,而且可以使用催化技术,支持更高的用户密度。
4G速度比3G要快,而且使用4G上网比3G更便宜。
4G最大的缺陷是信号覆盖面较小,距离信号塔越远,传输速度越慢。
3. 5G5G是第五代移动通信技术,其标准被称为NR(New Radio)。
5G 拥有比4G更高的网速,同时也可以为多个设备提供高速通信。
5G的一个重要应用是连接机器,以进行自动化和机器学习等技术。
此外,5G 的延迟时间非常短,能够大大减少传输时间。
5G最大的一个缺点是设备和网络的成本相对较高,而且目前5G信号塔的部署也相对较少。
如果想要使用5G厉害的通信技术,需要投入更多的资金。
总结无线通信技术3G、4G和5G是当前最常用的技术。
3G速度相对较快,适合日常使用;4G相对3G速度更快,而且上网更便宜,但是信号覆盖面相对较小;5G不仅能够提供更高的速度,而且支持更多的设备连接和更快的传输速度,但是目前的网络覆盖面相对较少,而且设备和网络成本相对较高。
至于何时才能广泛普及5G通信技术,这可能需要一段时间来解决。
但无论如何,无线通信技术一直在不断地发展,我们期待未来的无线通信技术能够为我们带来更多的方便和效率。
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3G/4G/5G通信系统天线技术的差异姓名:学号:电话:学院:目录1 3G/4G/5G通信系统的关键技术 (1)1.1 3G通信系统的关键技术 (1)1.2 4G通信系统的关键技术 (1)1.3 5G通信系统的关键技术 (2)2 无线通信信道衰落特性 (3)2.1 信道噪声干扰 (4)2.1.1 高斯白噪声 (4)2.1.2 瑞丽分布信道模型 (4)2.1.3 如何对抗无线通信的衰落 (5)2.2 3G/4G/5G通信系统中天线技术差异 (6)2.2.1 3G通信系统中智能天线 (6)2.2.2 4G通信系统中MIMO技术 (6)2.2.3 5G通信系统的MassiveMIMO技术 (7)3 总结 (11)4 参考文献 (11)3G/4G/5G的天线技术差异本文讨论3G/4G/5G(第三代/第四代/第五代)通信系统中关键技术,然后讨论它们所采用天线技术的差异。
在参阅和研究了有关3G/4G/5G通信系统关键技术的大量论文之后,在此,我做出自己的一些分析和总结。
随着科学技术的迅猛发展,移动通信技术发生了深刻变革,从1G到2G,到3G,再到4G和5G,不断变革和延续。
2013年12月4日,第四代移动通信4G 技术正式在中国市场运营,意味着中国移动通信事业进入4G时代。
而此时,在各国研究所和全球知名从事通信技术研究的企业都已经进入新一代移动通信,即5G(第五代移动通信系统),的研发当中。
无论哪代通信系统,所研究的技术都是要从无线通信信道特性分析,克服噪声干扰。
现在大量研究人员在关注Massive(大规模)MIMO技术,它与3G/4G通信系统所采用的天线技术差异在哪里?它是否会成为新一代无线通信的核心技术?13G/4G/5G通信系统的关键技术1.13G通信系统的关键技术从20世纪90年代早期,移动通信业界开始积极研究第三代移动通信标准和技术。
2009年1月,中国工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3G牌照,意味着我国进入3G移动通信时代。
第三代移动通信系统主要有WCDMA、CD-MA2000和TD-SCDMA 3种技术体制。
它的主要关键技术有,a.Rake接收技术;b.信道编译码技术;c.功率控制技术;d.多用户检测技术;e.智能天线;f.软件无线电。
1.24G通信系统的关键技术2013年12月,我国正式进入4G(第四代移动通信系统)的通信网络时代,在4G移动通信系统中,采用OFDM(正交频分复用)技术,OFDM技术因其频谱利用率高和抗多径衰落性能好而被普遍看好,未来5G通信网络也将进行与OFDM技术相关的研究。
4G通信系统主要关键技术有,a.OFDM技术;b.MIMO技术;c.多用户检测技术;d.软件无线电;e.智能天线技术;f.IPv6技术。
1.35G通信系统的关键技术中国工业和信息化部刚刚给三大运营商发放4G牌照,他们还在大规模布网,用户数量也不多。
此时中国移动表示启动5G通信系统研发,分析人士指出,目前三大运营商均在参与5G研发,一是为了技术跟上时代变化,二是需求快于技术发展。
中国移动副总裁李正茂在2014年巴塞罗那世界通信大会(MWC)表示:“中国移动将全力支持5G项目发展,希望能引导产业界5G技术研发和技术标准的制定。
”随着移动通信技术研究的不断深入, 5G 关键支撑技术将逐步得以明确,并在未来几年内进入实质性的标准化研究与制定阶段。
未来将采用何种核心技术,目前还没有定论。
不过,综合各大高端移动通信论坛讨论的焦点,我收集了9大关键技术。
a.大规模 MIMO 技术;b.基于滤波器组的多载波技术;c.全双工技术;d.超密集异构网络技术;e.自组织网络技术;f.高频段的使用;g.软件定义无线网络;h.无线接入技术:(1)BDMA(射束分割多址技术)(2)NOMA (非正交多址接入技术)i.D2D(设备对设备)通信。
图1是5G通信网络中大规模MIMO天线的布局,我在实验室正在研究Massive MIMO技术。
图1显示了用户以大规模天线为中心,相互之间进行通信。
图1. 大规模天线协作无线通信网络2无线通信信道衰落特性无线通信系统的性能主要受移动无线信道的制约。
无线信道非常复杂,对它的建模一直是系统设计中的难点,一般是利用统计方法,根据对特定频带上的通信系统的测量值来进行统计。
无线信道衰落信道分为大尺度衰落信道模型和小尺度衰落信道模型。
所谓大尺度衰落模型,描述的是发射机和接收机之间长距离(几百米或几千米)上的场强变化,反映由路径损耗和阴影效应所引起的接收信号功率随距离变化的规律。
小尺度衰落模型,描述短距离或短时间内的接收场强的快速波动。
大尺度衰落信道模型由收、发端之间地表轮廓(如高山、森林、建筑等)的影响引起。
小尺度衰落信道模型由多径效应和多普勒效应引起,如果存在大量反射路径而没有LOS(直射信号)信号分量,此时的小尺度衰落称为Rayleigh衰落,接收信号的包络由Rayleigh概率密度函数统计描述;若存在LOS,则包络服从Rician 分布。
多径效应现象引起平坦衰落和频率选择性衰落。
在3G/4G/5G 无线通信系统中,如何克服多径效应现象,就我所研究的,在此进行一些分析和看法?2.1 信道噪声干扰2.1.1 高斯白噪声在分析无线通信系统的性能时,通常以理想的加性高斯白噪声(AWGN )信道作为分析的基础。
在该信道上,统计独立的高斯遭受叠加在信号上。
高斯噪声指频谱非常宽(1012Hz)、幅度随时间连续随机变化,也称为起伏噪声。
所谓”白”,指噪声功率谱密度(PSD)在整个频率轴上为常数。
0()(/),2n n w w w Hz w =-∞<<∞ (1) 2.1.2 瑞丽分布信道模型数学描述:概率密度函数(pdf )、累积积分函数(CDF )及其数字特征(数学期望、方差、中值)。
(2)(3)(4)(5)(6)图2. 接收信道包络电压2.1.3 如何对抗无线通信的衰落a.减少通信距离;增加发送功率;调整天线高度;选择合适路由;b.在移动通信中采用微蜂窝、直放站;c.采用分集技术、均衡技术、瑞克技术、纠错技术等;d.频率选择性衰落主要是由于多径效应引起的;e.多径效应最严重的后果之一是在信道传递函数中引入一个非理想的Hc(f),破坏奈奎斯特准则和匹配滤波准则,从而产生码间串扰(ISI),使有效的Eb/No恶化;f.对抗频率选择性衰落就是要消除非理想Hc(f)的影响;g.在接收端采用均衡、接收分集、纠错技术等技术,而在发送端可以采用扩频、多载波调制OFDM、发送分集等技术。
由此可见,提高无线通信性能的方法和技术很多。
这里我分析3G/4G/5G通信系统中使用天线技术的差异。
2.23G/4G/5G通信系统中天线技术差异2.2.1 3G通信系统中智能天线3G通信系统以CDMA技术为核心技术。
使用的天线是智能天线。
从1G到4G,通信设备都离不开天线,当传统的天线不满足通信网络需求时,移动通信进入3G时代,研究人员研发了智能天线,但在3G标准中,由于智能天线的算法及其复杂,WCDMA和CDMA2000不采用这种技术,只有TD-SCDMA系统采用了这种技术。
智能天线是一种基于自适应天线原理的移动通信新技术,它在消除干扰、扩大小区半径、降低系统成本、提高系统容量等方面具有不可比拟的优越性。
为了达到高速通信的目的,智能天线是不可缺少的,必须更加有效的使用智能天线。
3G通信网络中智能天线无法解决的时延超过码片宽度的多径干扰和高速移动引起的多普勒效应等问题,将在4G中得到有效的解决。
2.2.2 4G通信系统中MIMO技术4G通信系统采用了多输入多输出(MIMO)技术,3G系统中都没有采用这种技术。
在4G通信网络中,多数基站的天线采用一发两收的结构。
MIMO技术与4G系统所采用的核心技术OFDM技术相结合,即MIMO-OFDM技术,形成满足人们需求的新型技术,极大的提高了数据速率,避免窄带衰落,提高了频谱利用率和抗多径衰落的能力。
其原因一是,OFDM技术属于多载波调制(MCM)技术,OFDM 技术具有良好的抗噪声性能和抗多径干扰的能力,以及频谱利用率高的特点。
其原因二是,采用MIMO技术不仅成倍地提高无线信道容量,而且在不增加带宽和天线发送功率的情况下,频谱利用率也可以成倍地提高。
对提高抗干扰能力,起到非常关键作用。
MIMO技术系统具有显著的优点:a.降低了码间干扰;b.提高了空间分集增益;c.提高了无线信道容量和频谱利用率。
2.2.3 5G通信系统的MassiveMIMO技术在4G通信系统中利用MIMO技术与OFDM技术融合,克服多径效应信道衰落。
鉴于MIMO技术的优点,5G系统也采用了MIMO技术,但是为了满足人们对移动通信视频、高速数据传送需求而开发新一代技术,Massive MIMO(大规模多输入多输出)技术。
未来5G网络是一个多网络、多频道、多制式的混合网络,研究人员以大规模MIMO技术为研究热点,天线数量比4G传统的MIMO天线多出好几十倍甚至几百倍。
其大规模天线的特点不仅继承MIMO技术优点,而且提高通信质量的鲁棒性,让网络的容量成倍增加,同时提高了网络的能量效率。
总之,Massive MIMO技术能更好地提高通信网络的有效性和可靠性。
以下是我在研究5G关键技术中的一些理解,主要针对Massive(大规模)MIMO 技术的几个基本技术方案。
1.STBC(Orthogonal Space-Time Block Code)方案它利用矩阵特性设计行列正交矩阵的符号阵,消除符号间干扰和信道间干扰,提高空间分集增益和编码增益,降低无线通信系统误码率。
最早出现的是Alamouti[1]提出的典型基本方案:发送端使用两条天线,接收端使用一根天线或者两个天线,在发送端进行编码调制,形成一个正交矩阵。
(7)式中,A是一个编码调制符号,一个正交矩阵,直接通过天线发送每行符号;,x x为调制符号(从M-QAM/PSK的符号得到)。
进一步发展,将Alamouti码扩12展为一般的STBC[2]码,还有STTC[3]空时格码等,STTC有优良的分集增益和编码增益,但其译码的复杂度很高。
为了满足自由度和分集度,最多能编码映射成8行8列的正交矩阵。
超过之,就会降低速率的性能,得不到全速的速率。
2.VBLAST方案P.W.Wolniansky,G.J.Foschini,et al.[4]研究了BLAST技术,在发送端,各层独立编码;在接收端,通过干扰抵消的算法,降低无线通信系统的误码率。
随着收发天线数目的增加,提高传输质量所带来的好处会逐渐减少。
因此,在天线数目较多的MIMO系统中,更加着重于提高传输速率。
它的优点:a. 数据率很高b. 接收检测复杂度低它的缺点:a. 要求发送天线数小于或等于接收天线数b. 时域和空域处理未联合,误码性能不及空时码3. Linear Dispersion Code(LDC)方案Hassibi and Hochwald [5]研究了一种MIMO 空时处理结构的LDC 码,它合并了空时编码(STC )和空时分布复用(SDM )的优势,权衡了灵活的分集复用增益。