新无线接入技术NR-MIMO赋形研究

5G-NR为一种新的接入技术,以满足广泛的需求,包括增强的移动带宽、大规模机器式通信、超可靠和低时延通信等。新的无线接入技术能支持高达100GHz的宽频率范围。但对于6GHz以上的高频通信,存在着明显的路径损耗和穿透损耗。解决这一问题的其中一个解决方案是部署大型天线阵列以获得高波束赋形增益。因此,研究包括模拟/数字/混合波束形成在内的各种波束赋形的增强型大规模MIMO在内的新型无线电接口的多天线方案是十分必要的。     

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...     

5G毫米波端到端性能测试技术研究

面向5G毫米波大规模阵列天线基站,创新提出了端到端性能测试系统。从技术原理、硬件架构、系统校准这几个维讨论了如何完成毫米波基站的性能验证。依据3GPP定义的信道模型,仿真了暗室静区中的最关键指标角度功率谱相似度百分比,并且给出了指标建议。     

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.     

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。     

面向5G的大规模MIMO技术综述

未来第5代移动通信系统(5G)中无线数据业务量的爆发性增长推动着研究人员发展新的颠覆性技术.作为5G的关键候选技术之一,大规模多入多出(MIMO)在基站使用远超激活终端数的天线,能增加一个数量级的频谱效率并大幅降低发射功率.首先介绍了大规模MIMO的系统模型和理论性能,其次分析和归纳了在信道测量与建模、信道信息获取、传输方法的研究成果,然后简述了实验和测试进展,最后讨论了未来研究方向.     

5G NR同步检测算法设计

5G终端必须通过gNB接入网络,这样才能正常的利用通信网络传送数据,因此必须进行小区搜索。小区搜索指利用无线终端搜索,获取小区所在的下行方向上的频率和时间的同步,并对小区的识别号进行搜索检测的过程。文中主要对5G NR 进行了深入探索与研究,解析了其所进行的下行同步这一过程,其中着重分析了5G NR 同步信号的构成和搜索过程,并在前一项的工作基础上实现了 5G NR 同步检测算法设计。由此可知,在5G NR下行信道同步过程中,CDL信道模型相较于TDL信道模型具有更好的性能。     

5G波束赋形场景化应用策略研究

本文主要对5G波束相关原理及不同波束pattern对不同场景的适用性进行研究,提出适用于现网的波束pattern建议.通过集成更多的射频通道和天线、实现三维精准波束赋形和多流多用户复用技术,将每个信号引导到终端接收器的最佳路径上,提高信号强度,避免信号干扰,从而改善通信质量,达到比传统的技术方案更好的覆盖和更大的容量,...     

Energy-Efficient Power Allocation with Hybrid Beamforming for Millimetre-Wave 5G Massive MIMO System

Wireless Personal Communications - Massive multiple-input and multiple-output systems combined with hybrid beamforming technique is a key approach to achieve high data rate and extended cell...     

Hybrid Beamforming for Massive MIMO Using Rectangular Antenna Array Model in 5G Wireless Networks

Fifth and future generation (5G and B5G) wireless networks aim to serve users with higher data rates and lower latency. Data traffic due to the rapid growth in communication has motivated the study of Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems. They utilize multiple antennas in both transmitter and receiver sides. It is necessary to improve the existing technology to achieve fast and reliable communication. In this research work, a rectangular array antenna based hybrid beamforming in a massive MIMO model has been proposed to improve the spectral efficiency of the system. Thus channel capacity with small RF chains is used. To achieve the high signal strength in the main lobe, Chebyshev tapering has been used to suppress the side lobes signals. In this manner, the proposed Hybrid Beamforming for Massive Output MIMO has been realized with a small complexity and higher spectral efficiency. In this research work, the spectral efficiency of both proposed Hybrid and fully-digital beamforming with a different number of RF chains for a various number of antennas at the transmitter, the receiver side has been analyzed. From the simulation results, it has been observed that the proposed rectangular array antenna based Hybrid beamforming in a massive MIMO system reduces the computational complexity up to 99% as compared with conventional fully digital beamforming to achieve the same spectral efficiencies, which is a productive model for 5G wireless networks.

     

大规模天线技术在5G中的应用

5G商用牌照即将下发,规模建设即将到来,5G性能指标相对4G有几十~上百倍的提升,性能提升必须有新技术支撑,大规模天线技术是5G关键技术之一,是传统MIMO技术的延伸、演进。文章重点介绍了4G、5G天线对比,大规模天线给5G网络带来的增益并通过实际应用案例验证应用效果。     

5G网络切片技术综述

5G网络作为数字化社会的关键基础设施,需要满足高带宽、大容量、超可靠低时延等场景的差异化服务需求。网络切片技术是5G网络为不同应用场景提供差异化服务的重要使能技术。网络切片的思想自提出以来,目前已经经过五六年的发展,产业界学术界投入大量精力研究网络切片的业务场景、工作原理、关键技术以及商业模式等。截至目前,以运营商、设备商等构建的产业联盟发布了多个5G网络切片相关的白皮书,对网络切片的需求、概念、应用场景及关键技术等都进行了不同程度的描述,3GPP等标准化组织也陆续推出了网络切片的工作流程、管理与编排等方面的技术标准,更详细的技术方案目前仍在持续研究过程中。为方便读者系统地了解5G网络切片技术,持续推动相关技术研究、方案落地,加快商用化进程,梳理了5G网络切片技术产生的背景、概念、端到端架构,分析了实现灵活定制、安全隔离、质量可控的网络切片涉及的关键技术,概括了行业组织、标准化组织、产业联盟等对5G网络切片技术的研究和标准化现状,给出了网络切片实现相关的问题以及技术商用化尚面临的挑战。     

5G NR定位技术及其部署方案

提出了5G新空口(NR)在不同场景下的定位网络部署方案和定位技术部署方案。其中,定位网络部署包括基于核心网部署的架构和基于本地计算部署的架构。5G不同场景下的定位技术部署包括室外单站的往返时间(RTT)+到达角(AOA)方案部署、室外多站的RTT方案部署、室内室分环境的上行信号到达时间差(UL-TDOA)部署,以及室内室分+融合定位的QCell+X无线定位等。这些技术和方案能为5G时代的定位部署带来重要参考价值。     

Performance Evaluation of NL-BMD Precoding over Analog-Digital Hybrid Beamforming for High SHF Wide-Band Massive MIMO in 5G

Massive multiple-input multiple-output (MIMO) technology is a key enabler in 5G. A configuration combining analog beamforming and digital MIMO signal processing for multi-beam multiplexing, i.e. analog-digital hybrid beamforming, is one of the promising approaches of massive MIMO. With the configuration, we can mitigate the problems of complexity and power consumption, which are serious in higher super high frequency and extremely high frequency bands. In this paper, we evaluate the performance of nonlinear block multi-diagonalization (NL-BMD) precoding, an intermediate solution between the conventional linear precoder (LP) and nonlinear precoder (NLP), over an analog-digital hybrid beamforming constitution. Through numerical evaluation assuming indoor hotspot scenarios, it is clarified that, NL-BMD yields up to 18.8% improvement and 5.1 dB gain in average sum-rate spectral efficiency performance, compared with block diagonalization (BD), which is one of the typical schemes of conventional LP, while reducing the complexity to 1/2 of the conventional NLP. In addition, even under a dynamic fading condition, NL-BMD shows tolerance for channel transitions and still better performance than BD: NL-BMD suppresses performance loss in sum-rate spectral efficiency due to channel transitions to 18.3%, whereas BD shows over 20% loss.     

5G移动通信系统远端基站干扰解决方案研究

远端基站干扰指特定气象条件下,TDD系统远端基站的下行信号经远距离低损耗传输后,对近端基站上行链路造成的强干扰,具有干扰范围广、频次高、程度严重等特征。TD-LTE现网中发现的远端基站干扰问题通过私有方案得以解决。到了5G时代,由于全球使用统一的TDD网络,远端基站干扰问题将困扰全球运营商,迫切需要全球性解决方案。文章在TD-LTE私有方案基础上,针对5G新能力,提出一种更智能、更高效、更安全、更普适的远端干扰解决方案,通过自动化、智能化的手段,可有效提高网络利用效率、降低网络运维成本。     

Massive MIMO Systems for 5G Communications

Massive MIMO will improve the performance of future 5G systems in terms of data rate and spectral efficiency, while accommodating a large number of users. Furthermore, it allows for 3D beamforming in order to provide more degrees of freedom and increase the number of high-throughput users. Massive MIMO is expected to provide more advantages compared to other solutions in terms of energy and spectral efficiency. This will be achieved by focusing the radiation towards the direction of the intended users, thus implementing simultaneous transmission to many users while keeping interference low. It can boost the capacity compared to a conventional antenna solution, resulting in a spectral efficiency up to 50 times greater than that provided by actual 4G technology. However, to take full advantage of this technology and to overcome the challenges of implementation in a real environment, a complicated radio system is required. The purpose of this work is to present the MIMO technology evolution and challenges in a simple introductory way and investigate potential system enhancements.

     

5G NR的小区搜索改进算法

5G NR时代对速率、容量和用户体验都有更高的要求。在5G NR物理层中,小区搜索是不可或缺的过程。小区搜索主要包括主同步信号(primary synchronization signal,PPS)检测算法以及辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS)检测算法。传统PSS检测算法和SSS检测算法已无法满足5G NR各项指标的基本需求。为了解决这一问题,在传统M分段互相关检测算法基础上提出了改进PSS检测算法。当信道环境恶劣时,传统SSS检测算法也将失效,提出的改进SSS检测算法可以解决此问题。最后,对传统算法和改进算法进行仿真对比分析。仿真结果表明,改进算法的检测性能明显提升,检测效率和整体性能也提高了。     

5G网络切片技术综述与初期部署方案研究

除了传统的移动宽带通信服务,5G还将支持来自垂直行业的各种新用例。这些新场景带来了多样化和挑战性的需求,在现有网络中应用的一刀切设计理念已经不再可行。因此,对5G网络切片技术进行全面的调查研究。首先,介绍网络切片的驱动力和概念;其次,讨论网络功能虚拟化与模块化、传输切片、无线切片以及管理与编排等网络切片关键技术,介绍5G网络切片技术在各个领域的最新进展,并给出网络切片未来发展的几个重要的研究方向;最后,提出5G初期网络切片商用部署的建议。