本期干貨講解5G無線里面的重要知識：大規模MIMO,即多輸入多輸出。它是開啟5G用戶體驗的關鍵技術之一！

 

如果，你也不是很了解。那就跟隨本期主題，一起學習大規模MIMO吧。

1、大規模MIMO是什么？

大規模MIMO，英文全稱是：Massive Multiple Input Multiple Output。因為它的英文名實在是太長了，于是簡稱為“Massive MIMO”。它的中文名呢，也就是英文翻譯過來的，叫：大規模多路輸入多路輸出。為了方便，于是都直接叫“大規模MIMO”

起源：大規模MIMO無線通信初步構想最早是由貝爾實驗室Marzetta博士于2009年提出的。而我們今天所講的大規模MIMO并不是一項全新的技術，它是在MIMO技術上的拓展和延伸。【MIMO在4G時代已被廣泛應用】區別于傳統4G MIMO的最多8天線通道，大規模MIMO在5G中實現16/32/64通道。

2、大規模MIMO技術

其實大規模MIMO就是大量天線的波束賦形。【解釋：波束賦形，就是根據特定場景自適應的調整天線陣列的輻射圖的一種技術】可能看了解釋的小伙伴還是有點云里霧里的，那么，我們就接著細講一下，波束賦形！

波束賦形：通過移動設備和網絡基站上的先進天線技術，能將無線信號聚集到特定方向，而不是擴散到廣域中。就像手電筒與激光筆之間的區別，前者可以照亮整個屋子里的人，后者則可以持續指向或追蹤單個用戶。

隨MIMO系統中天線數量的增加，波束成形就變成了“3D波束成形”。3D波束成形技術可生成面向用戶的水平和垂直的波束，以此提高所有用戶的數據傳輸速率和容量，包括位于高層建筑頂層的用戶。

借助移動終端的反饋，波束能夠找到空間中的任意一個點。因此，無論用戶是在街上還是在建筑物的不同樓層之間移動，都能夠通過聚集的波束連接到網絡。此外，細長的直射波束還可降低不同方向上波束之間的干擾。

3、大規模MIMO優點

（1）更精確的3D波束賦形，提升終端接收信號強度。

不同的波束都有各自非常小的聚焦區域，用戶始終處于小區域內的最佳信號區域。

（2）同時同頻服務更多用戶，提高網絡容量。

由于在覆蓋空間中對不同用戶可形成獨立的窄波束覆蓋，使得天線系統能夠同時傳輸不同用戶的數據，從而可以數十倍地提升系統吞吐量，提高網絡容量。

（3）有效減少小區間的干擾

天線的波束非常窄，并能精確地為用戶提供覆蓋。故可大大減少對領區的干擾。

（4）更好的覆蓋遠端或近端的小區

波束在水平和垂直方向上的自由度可以帶來連續覆蓋上的靈活度和性能優勢。

*傳知學院在此感謝參考文獻的貢獻者，并向通信人表示崇高的敬意。

參考文獻：

 

[1] 李東儒. 5G多天線系統的波束管理研究[D]. 北京: 北京郵電大學, 2019.

[2] 呂智煊. 多波束基站天線的應用研究[D]. 廣州：華南理工大學，2018.

[3] 中興文檔.大規模MIMO自述,2019.

[4] ualcomm中國.揭秘5G大規模MIMO,2019.