Massive MIMO是不是5G最关键的核心技术?

交出妳的糖


应邀回答本行业问题。

5G里其实引入了很多新的技术,包括无线接入网、承载网、核心网等都有很多新的技术。Massive MIMO被认为是5G解决频谱效率提升以及覆盖增强的最关键的技术。

Massive MIMO是5G引入无线接入网的技术。

Massive MIMO,也被称为多天线3D-MIMO,也被称为大规模天线阵列技术。

就无线通信技术而言,为了提升系统容量,主要的思路就是使用更大的带宽,使用更高阶的MIMO,使用更高阶的QAM,使用更有效率的编码,Massive MIMO技术就是从天线角度去增强系统容量的一种技术。

5G之中,无线网技术里,Massive MIMO对于提升系统容量,提高频率效率,增强5G基站的覆盖,都起到了最关键的作用。

Massive MIMO引入了空间这个维度。

现在的Massive MIMO,支持单面天线256天线阵子,可以支持64T64R。它增加了水平方向的天线阵列宽带,可以得到更窄的水平波束。

更窄的波束,则可以在水平面空分,给更多的用户提供服务,同时也可以降低用户之间的干扰。

降低了干扰,则可以提高用户的SINR值,这个值决定了用户可以达到的空口传输速率。

同时,Massive MIMO支持波束赋形,可以产生指向性的波束,这对于集中能量,扩大天线的覆盖范围,改善覆盖边缘区域的用户吞吐量也会起到非常大的作用。

5G无线接入网部分还有一些新的技术。

就5G来说,只所以5G的无线部分叫做NR,其实是因为5G使用了新的空口技术。

这里包括新的帧结构、多天线技术Massive MIMO、新波形F-OFDM、新多址技术SCDMA、灵活空口设计、短TTI、CRS-FREE、大带宽设计、新编码LDPC/Polar、灵活的参数集(Numerology)等技术。

其中新帧结构可以快速反馈,提高多天线的容量。

新波形F-OFDM则减少了保护带宽,这也提高了频谱效率。

灵活的空口设计,可以支持不同的应用场景,这个主要是后期混合业务场景的需求,可以提高URLLC的终端接入数量,以及eMBB的系统容量。

短TTI是URLLC实现1ms级空口时延的必要技术,而且可以改善eMBB的用户体验速率。

5G的网络结构包括终端、无线接入网、承载网、核心网、边缘计算平台等,其实不同的部分也都有很大的改变,也都有一些新技术的引入。

5G里其实还引入了大量的IT业的技术。

5G是需要支持行业应用的,基于NFV/SDN的核心网,支持网络切片,引入了大数据以及人工智能,各种IT业的技术的引入,这也是ICT大融合的直接体现。

IT业技术的引入,是5G的需求,但是对于传统的通信业来说,也意味着通信业对于网络的掌控力度进一步的下降,现在整个通信业在这块的技术实力还是不够强,尤其是运营商更是如此,在5G时代,运营商需要更多的依仗设备商或者是IT业巨头的技术支持,这对于运营商来说,或许也不是一件好事儿。

总而言之,Massive MIMO,不能说是5G里最关键的核心技术,但是可以说是5G无线接入网之中,提高频谱效率以及覆盖的最关键技术,这两点其实还是有很大的不同的。

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通信一小兵


我有靠谱回答。

是的,Massive MIMO技术确实是5G真正的大杀手锏,可以说是核心技术中的核心。此外,高阶调制、带宽延展、新的复用技术等都是无线网中的5G新技术。正是这些5G新技术使得5G的高速率得以实现。今天我们就来说说这些技术。

Massive MIMO,5G真正的大杀器。

不管是哪一代通信制式,想把无线信号发射出去,都离不开天线。随着移动通信制式的升级,天线内部集成的独立收发单元就越多,能同时实现多个独立收发通道的天线就被称为“MIMO”天线。正是由于和4G紧密结合的MIMO技术,因为独立发送多路数据,速度就翻倍,这才让我们能够有高速的上网体验。

MIMO,全称是Multiple-Input Multipie-Output,就是“多收多发”的意思。从4G到5G,MIMO天线同时收发单元的N倍增长使得5G网速和容量比之4G爆发式增长。Massive是什么意思?意思就是巨大的、非常的,因为5G天线集成了太多的独立收发单元,所以就被称为Massive MIMO天线。

5G基站侧采用集成64根天线的天线面板,可以在完全相同的时间上、完全相同的频率资源上,去传输不同的数据。如果说4G的MIMO天线的信号是多箭齐发,那么5G的Massive MIMO天线的信号就是万箭齐发,成为5G网络性能提升的大杀器。

5G的其他关键技术

大带宽,新的频率资源。5G使用了频率更高的一段资源,比2/3/4G高的3-6GHz这个范围。这段频率很高,以前是没有那个技术进行通信,随着科学技术的发展,现在可以拿出来100MHz甚至200MHz的带宽来给5G使用。在6GHz以下最多能同时使用100MHz(即单个小区最大带宽),相比4G的20MHz带宽来说,相差了有5倍。所以靠着大带宽,5G速率就可以比4G快5倍。

更高的调制能力,不管4G、5G,还是WiFi,采用的调制都是QAM调制。调制,就是把我们要传输的数字信息携带到模拟的电磁波上,越高阶的调制一个波形能携带的信息就越多,数据的传输效率以及速率就越高,当然技术实现也就是越复杂。

4G使用调制达到了64QAM,4G网络下一个波形可以携带6个比特

的信息5G采用的是256QAM调制,所以,同样的无线电波形,可以携带8个比特的信息,8/6,这就是1.33倍的速率增益。

更好的复用技术使得频率利用率提升,4G最大的带宽为20MHz,但是实际传输数据的带宽一定低于20MHz,因为需要和前后频带上的其他业务数据,保持一定间隔

。4G采用的复用技术是OFDM,隔离带要留10%左右出来,这部分资源是没办法传输数据的。

到了5G,由于采用了比4G更高级的复用技术F-OFDM,使得这个隔离间隔可以更小,大概只要2%左右,这样就可以有更多的资源传输有效数据,从而达到更高的速率。

结语

5G网络从带宽、调制、多天线、频率利用率等方面因为采用了新技术,使得5G速率比4G快了很多,各个新技术能产生的增益乘起来,大概可以实现1.5Gbps的峰值速率。


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什么是Massive MIMO?

Massive MIMO(大规模天线技术,亦称为Large Scale MIMO)是第五代移动通信(5G)中提高系统容量和频谱利用率的关键技术。它最早由美国贝尔实验室研究人员提出,研究发现,当小区的基站天线数目趋于无穷大时,加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全都可以忽略不计,数据传输速率能得到极大提高。

从两方面理解:

(1)天线数

传统的TDD网络的天线基本是2天线、4天线或8天线,而Massive MIMO指的是通道数达到64/128/256个。

(2)信号覆盖的维度

传统的MIMO我们称之为2D-MIMO,以8天线为例,实际信号在做覆盖时,只能在水平方向移动,垂直方向是不动的,信号类似一个平面发射出去,而Massive MIMO,是信号水平维度空间基础上引入垂直维度的空域进行利用,信号的辐射状是个电磁波束。所以Massive MIMO也称为3D-MIMO。


太平洋知科技


应该不是,我想俄罗斯百分之八十用华为的5g,肯定不是这个最主要的,我看了北斗三卫星即将五月发射成功,也就是改变了中国使用gps定位系统,中国人有自己的北斗导航,这才是重要的


机遇与挑战并存


首先我们来了解什么是Massive MIMO(大规模天线技术,亦称为Large Scale MIMO),是第五代移动通信(5G)中提高系统容量和频谱利用率的关键技术。它最早由美国贝尔实验室研究人员提出,研究发现,当小区的基站天线数目趋于无穷大时,加性高斯白噪声和瑞利衰落等负面影响全都可以忽略不计,数据传输速率能得到极大提高。

什么是5G,5G网络是下一代移动互联网连接,可在智能手机和其他设备上提供比以往更快的速度和更可靠的连接。结合网络技术和最新研究,5G应提供比当前连接更快的连接,平均下载速度约为1GBps。

那么5G核心是什么呢,分为6部分:

1、同时同频全双工技术

所谓的同时同频全双工技术,顾名思义就是指在同一个信道上,在发送信号的同时也接受信号,实现两个方向的同时操作。简单一点来说,就是指将以往通信双工节点中存在的干扰屏蔽,然后在利用信号机发射信号的同时接受信号,通过同时的操作来提高频谱效率,此技术和传统技术相比较,更加的先进,而且工作效率也更高。

2、密集网络技术

5G移动通信所能提供的流量将会是4G移动通信的千倍以上,而实现此目标主要依靠的就是密集网络技术,此技术包含以下两方面内容:①在宏基站的外部设置很多的天线,这样就可以进一步的拓宽室外空间;②需要在室外布置很多的密集网络。这些密集网络所能产生的信噪比增益将会更加的客观,同时此方面也是密集网络充分发挥其作用的核心,密集网络技术的应用可以增加5G移动通信的优势,提高其灵活性,增加其覆盖面积。

3、多天线传输技术

所谓的多天线传输技术,就是指在使用有源天线来进行列阵,然后与毫米波联系起来,之后就可以有效提高天线的覆盖面积以及性能,就目前的情况来看,只要提高其覆盖能力,就可达到节约能源的目标。

4、新型网络架构技术

在人们对于网络要求不断改变的过程中,5G移动通信中的新型网络架构技术就是因为未来可能产生的业务需要所出现的技术,此技术在应用中具有低时延以及低成本等多项优点。在此技术中,云架构是主要的入网架构,相关人员将对云架构进行研究。

5、智能化技术

在5G移动通信网络中,云计算是其中不可缺少的网络之一,此网络中包含的大型服务器是其主要构成,而此构成和基站进行连接采用的方式是交换机网络。另外,在宏基站众多特点中,云计算存储功能是十分突出的一个特点,利用此功能可以存储很多的大数据,并且对这些数据进行及时的处理,而且因为基站的规模比较大,数量十分可观,所以在能够开展将频段进行划分,然后开展不同的业务。

6、设备间直接通信技术

在传统的移动通信中,采用的是以小区为单位进行网络覆盖的方式,此方式在应用过程中不是十分灵活,而且在大流量趋势快速发展的情况下,此种传统的网络模式也已经逐渐地被淘汰,采用设备间直接通信技术是非常有必要的。设备间直接通信技术就是指各通信设备之间可以进行直接的通信,不需要有中间载体,这样新型的通信技术有效提高了通信效率,并保证了通信质量,而且消耗的能源也比较少。


智能化安防通信老顽童


是的,没有之一,具体可以看我订阅号最近刚发布的文章《5G为啥能比4G快?》,订阅号是 BOO聊通信


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