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什么是波束赋形BeamForming技术?

和字面上的意思一样,即波束赋形是一种形成波束的技术。

那么在这种情况下,波束Beam是什么意思呢?可以理解为“一套天线系统的电磁波辐射模式(传播模式)”。简单地说,波束形成是一种构造天线雷达方向图的技术,如下图所示。

上面看着很简单,但要真正的实现却是非常复杂,通常很难理解。所以下面只介绍这项技术的框架。首先我们从这项技术的需求来源来说起。

为什么需要波束赋形技术[……]

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分组化的5G前传

5G的eCPRI接口

5G NR具有更宽的带宽,相比4G LTE,因此需要更多的前传数据。同时5G还有诸如AAS(有源天线系统)之类的新技术,它的无线电设施可以具有多达64个发射和64个接收天线的天线阵列。显然,这对于前传网络会产生太多数量的CPRI。传输CPRI的挑战在于,CPRI一个恒定的比特率,即使没有用户流量,它也要以全速率运行。因此,与以太网不同,CPRI链接不能使用统计复[……]

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MIMO(多输入多输出):SU-MIMO与MU-MIMO

空间复用(这里称为MIMO)是使用相同的时间和频率资源传输多个数据流的能力,其中每个数据流都可以进行波束成形。MIMO的目的是增加吞吐量。MIMO建立在以下基本原理上:当接收信号质量较高时,接收每条流功率降低的多数据流比接收一条全功率流更好。当接收信号质量高且流不互相干扰时,电位很大。当流之间的相互干扰增加时,电势会减小。MIMO在UL和DL中均可工作,但为简单起见,以下描述将基于DL。

单用户MIMO(SU-MIMO)是将一个或多个数据流(称为层)从一个发送阵列发送到单个用户的能力。SU-MIMO从而可以增加该用户的吞吐量并增加网络的容量。可以支持的层数(称为等级)取决于无线电信道。为了区分DL层,UE需要至少具有与层数一样多的接收器天线。

SU-MIMO可以通过在相同方向上以不同极化发送不同的层来实现。SU-MIMO也可以在多径环境中实现,在多径环境中,通过在不同的传播路径上发送不同的层,可以在AAS和UE之间存在许多强度相似的无线电传播路径,如下图所示。

在下图所示的是多用户MIMO(MU-MIMO)中,


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​5G和6G KPI的对比

6G无线技术的KPI目标 :

以上KPI不可能同时支持,但是不同的用例将具有不同的KPI集,也只有一些用例能达到上述最大要求。

下面显示了5G KPI和6G KPI的比较,其中还考虑了区域流量容量和连接密度。6G可能会在很大程度上携带与无线通信的非传统应用程序有关的信息,例如分布式缓存、计算和AI决策。

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