大唐移动5G大规模多天线测验解决方案

2018-03-27 15:43 作者:平台资讯 来源:www.918btt.com

  

  跟着3GPP 5G 规范NSA计划的正式发布,5G NR相关商用产品的开发作业现已加速,2018年将是5G规范断定和商用产品研制的要害一年。当时,5G正处于规范断定的要害阶段,国际规范安排3GPP将于本年6月份完结5G SA榜首版别国际规范。大唐移动5G大规模我国于2016年头首要启动了5G研制和实验,现在现已进入第三阶段研制实验,将推进5G体系设备根本到达预商用水平。

  作为5G的要害技能之一,大规模多天线技能,是在基站收发信机上选用超大规模天线阵列(比方数百个天线或更多)完成了更大的无线数据流量和衔接可靠性。比较于传统的单/双极化天线及4/8通道天线,大规模天线技能能够经过不同的维度(空域、时域、频域等)进步频谱功率和能量的运用功率;3D赋形和信道估量技能能够自适应地调整各天线阵子的相位和功率,明显进步体系的波束指向准确性,将信号强度集中于特定指向区域和特定用户群,在增强用户信号的一起能够明显下降小区内搅扰、邻区搅扰,是进步用户信号SINR的绝佳技能。

  怎么点评大规模多天线技能,针对协议上有关大规模多天线技能的规划及算法,选用什么样的测验目标和测验办法;怎样衡量大规模天线体系全体功用,大规模量产时全体的体系怎样验证;大规模天线体系在不同运用布置场景下,各种场景下功用怎么验证;都是需求从测验视点充分考虑的问题。凭仗在5G技能及测验范畴的堆集和优势,大唐移动在大规模多天线测验方面取得了较多的开展。

  协议规划测验

  在5G NR协议中为了进步掩盖的功用在不同的传输信道界说了不同的下行导频,针对不同用户运用不同的DMRS,一起界说了多种多端口CSI-RS专门用于信道质量丈量和预编码码本的核算。在上行信道也选用相同的思维,界说不同用户的DMRS和多端口SRS用于信道质量的丈量和预编码码本的核算。天线数增多后,事务信道的掩盖一般能满足要求,而操控信道的才干并不会跟着天线数增多而增强,因而操控信道的掩盖将会成为体系功用的瓶颈。在NR体系中,多天线测验解决方案针对操控信道引入了波束扫描增强掩盖的技能。在大规模多天线中,需求挑选适宜的波束扫描的宽度和频率,进行波束办理和波束盯梢。在不同用户方位和信道环境下,需求验证基站选用何种码本发送和接纳,选用发送几端口导频才干运用户之间搅扰很小,导频占用开支尽量少,频谱功率最优。针对上述问题,大唐移动提出了对应的测验战略。

  1.进行上行导频和预编码测验,经过移相体系或许信道模仿体系,远中近点用户结构不同用户间搅扰及多径信道对不同端口的SRS发送计划和上行预编码版别的核算,进行导频开支、码本核算准确性测验。

  2.进行下行导频和预编码测验,验证不同端口的CSI-RS发送计划和下行预编码码本的核算,进行下行丈量导频开支、码本核算准确性测验。

  3.进行波束扫描的测验,经过移相体系或许信道模仿体系,模仿用户的不同方位和不同的运动方向,水平+笔直运动,承认不同的用户接纳到理论应该接纳的波束,一起进行掩盖增强的增益的测验。

  要害算法功用测验

  在现有的一体化体系的架构下,大规模多天线体系的基站研讨的方向首要包含:基站天线架构规划、物理层信号检测、物理层信道估量;MU-MIMO配对算法、用户调度和资源分配战略等。跟着天线数的增多,大规模多天线的功用将会趋于陡峭,天线趋于很多时,信道之间趋于正交,此刻能够运用多用户复用(MU-MIMO)。MU-MIMO技能的中心是信道估量和多用户配对算法。快速有用的信道检测与估量;依据场景和运用,挑选适宜的多用户配对算法进行物理资源的调度和资源分配。针对以上这些要害算法的研讨,需求进行相应的验证测验。

  首要,需求进行天线校准测验。为了完成准确波束赋形,射频信号途径间的相位差须小于±5°。经过运用移相器或许信道模仿器对大规模天线的一切射频通道进行校准成果的验证。

  其次,需求进行搅扰按捺功用测验。为了下降用户之间的搅扰,针对给每个用户发送的赋形信号之间搅扰要尽量小,基站需求进行搅扰按捺,在不同信道场景不同用户方位的情况下,进行搅扰按捺的功用测验。

  最终,需求多用户配对功用测验。经过衔接信道模仿器,在不同信道场景不同运动速度好中差点多用户一起存在情况下,挑选适宜的用户之间进行配对,进行吞吐量最大化的多用户配对功用测验。

  大规模天线体系全体功用测验

  关于大规模天线体系,现在遍及选用的方法是射频单元和信号辐射单元合为一体的有源天线。关于在频段规模6 GHz以下的时分,波长相对较大,各射频单元之间的距离还比较大,能够选用传统的传导方法进行测验,可是针对有源天线全体的测验,仍是需求进行一体化的OTA测验。关于在频段规模大于6 GHz的毫米波频段,因为波长很小,各射频单元的距离很小,一起射频单元与辐射单元都集成在一起,不能再运用传统的传导方法进行测验,只能进行OTA测验。

  

  经过OTA的方法进行体系的事务功用测验,验证经过空口OTA传输,经过信道模仿后,在不同信道场景多用户一起存在情况下,体系的全体事务功用,对体系全体功用和掩盖不断进行优化和测实验证。

  关于大规模有源天线的出产测验,也首要选用OTA的方法,包含辐射测验、波束测验和收发信机功用测验,例如一切收发信机翻开时的差错矢量起伏(EVM)丈量。可高效快速的验证产品是否合格,节约测验时刻,节约测验本钱。

  不同场景的功用测验

  大规模多天线体系首要的布置场景包含:宏掩盖、微掩盖和高层掩盖。宏掩盖场景基站掩盖面积较大,用户数多;微掩盖场景首要针对热门区域,比方大型赛事、演唱会、交通枢纽等用户密布度高的区域,掩盖面积较小,用户密度高;高层掩盖场景首要是经过方位相对较低的基站对高层楼宇供给掩盖,用户出现3D的散布,需求基站能够支撑笔直方向的掩盖,进行3D的赋形。一起还会存在市郊掩盖或其他无线回传场景。

  对不同布置场景的验证,在外场环节则能够直接经过实在组网进行。而在实验室环节首要是经过结构不同的信道环境,模仿不同场景。运用信道模仿体系模仿基站和用户的不同方位及视点以及传达参数,比方挑选Uma场景仍是Umi场景、是LOS仍是NLOS传达、用户方位是呈水平散布仍是水平+笔直散布等,还需求考虑用户散布密度、运动速度等等。经过对不同布置场景的结构,进行不同场景事务功用的验证,到达关于外场运用场景的实验室测验掩盖。

  跟着网络的继续演进,天线阵子与射频单元的深度交融,大规模有源多天线体系将是未来开展的干流,一体化测验和空口测验将会成为未来测验的演进方向。未来,大唐移动将继续发挥5G技能及测验优势,活跃助推5G快速开展。(本文作者尚雁秋现供职于大唐移动通讯设备有限公司)

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