D-MIMO將成為4.5G時(shí)代關(guān)鍵技術(shù)
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在今年的巴展中,4.5G無(wú)疑是熱度最高的話題之一,而2016年也被認(rèn)為是4.5G商用的元年。說(shuō)到4.5G,業(yè)界已經(jīng)對(duì)載波聚合、4x4 MIMO、Massive MIMO、256QAM、IoT等技術(shù)耳熟能詳,而軟銀集團(tuán)的首席科學(xué)家筒井多圭志先生在4.5G峰會(huì)上提出的和Massive MIMO同等重要的D-MIMO是什么技術(shù)?它又將為4.5G帶來(lái)哪些美好的前景呢?
頁(yè)面秒開(kāi)、高清語(yǔ)音、高清視頻,可以說(shuō)是4G相對(duì)2G/3G最顯著的體驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。隨著4G用戶的爆發(fā),運(yùn)營(yíng)商為了給用戶繼續(xù)提供最佳體驗(yàn),必須通過(guò)在熱點(diǎn)加密站點(diǎn)等手段持續(xù)提升網(wǎng)絡(luò)容量。以日本軟銀為例,在東京銀座等城市熱點(diǎn),每平方公里的站點(diǎn)數(shù)已經(jīng)超過(guò)50個(gè)。可是這時(shí)新的問(wèn)題就出現(xiàn)了,站點(diǎn)越密集意味著小區(qū)邊緣占比越高,如何保證無(wú)論用戶在哪里都仍然能獲得爽快的高清體驗(yàn)?zāi)兀孔鲞^(guò)4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的工程師都知道,加站時(shí)對(duì)干擾的控制是多么重要,如何選擇站點(diǎn),如何控制發(fā)射功率,如何精確調(diào)整天線方向以及下傾,這中間的難度和辛苦,說(shuō)起來(lái)都是一把辛酸淚。
那么在4.5G時(shí)代,有沒(méi)有什么技術(shù)能幫助網(wǎng)規(guī)工程師呢?我們或許可以從Massive MIMO中得到啟示:Massive MIMO通過(guò)在某個(gè)基站上提升天線數(shù)量,以及強(qiáng)化的波束賦形技術(shù),大大增強(qiáng)了在小區(qū)內(nèi)的容量和覆蓋,那么如果我們利用CloudRAN將區(qū)域內(nèi)相鄰的基站聯(lián)合起來(lái)當(dāng)作一個(gè)超級(jí)基站,用和Massive MIMO相似的多天線技術(shù)進(jìn)行波束賦形和復(fù)用處理,就可以在整區(qū)域內(nèi)做到容量和覆蓋的雙贏。顧名思義這就是分布式MIMO技術(shù),業(yè)界簡(jiǎn)稱(chēng)為D-MIMO,它的最大優(yōu)勢(shì)在于將4G中最令網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)頭痛的同頻干擾,神奇地變成為有用的信號(hào),改善邊緣覆蓋,并進(jìn)一步在空間維度實(shí)現(xiàn)聯(lián)合的波束賦形和復(fù)用,提升系統(tǒng)容量。相對(duì)而言,傳統(tǒng)的建網(wǎng)方式是以網(wǎng)絡(luò)為中心的,用戶的體驗(yàn)受限于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì),強(qiáng)干擾和弱覆蓋不可避免的影響用戶體驗(yàn);而D-MIMO方式則將某個(gè)區(qū)域內(nèi)的基站聯(lián)合起來(lái)為用戶提供服務(wù),所以可以看作是一種全新的以用戶為中心的建網(wǎng)方式,大大減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的依賴(lài)。展望未來(lái),Massive MIMO在站內(nèi)極致的波束賦形能力,D-MIMO在站間完美的空間協(xié)同能力,兩者具有天然的互補(bǔ)性,必將成為未來(lái)4.5G乃至5G的核心技術(shù)。
而在實(shí)現(xiàn)D-MIMO的方面,TDD技術(shù)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì):基于TDD上下行信道的互易性,更容易在基站間實(shí)現(xiàn)聯(lián)合的波束賦形,而且不需要對(duì)終端進(jìn)行升級(jí)。因此從15年開(kāi)始,TDD領(lǐng)域最領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)和日本軟銀就聯(lián)合華為開(kāi)始了一系列的研究和測(cè)試。得益于華為公司在TDD領(lǐng)域的深厚積累,特別是近年來(lái)在CloudRAN以及Massive MIMO方面的突破性進(jìn)展,軟銀、移動(dòng)、華為在分布式MIMO領(lǐng)域的研究也取得了累累碩果。
2015年9月,中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為在上海首家完成了Massive MMO的商用網(wǎng)驗(yàn)證,在20MHz上達(dá)到了650Mbps的創(chuàng)紀(jì)錄吞吐率,相比傳統(tǒng)技術(shù)提升6倍,并且該記錄至今無(wú)人打破。在今年2月,中國(guó)移動(dòng)又和華為在巴塞羅那通信展共同展示了D-MIMO技術(shù),在8個(gè)RRU密集部署的場(chǎng)景下,測(cè)試得到320Mbps的吞吐率,相比非D-MIMO模式提升6~8倍。據(jù)悉中國(guó)移動(dòng)已和華為制定了在上海打造TechCity的計(jì)劃,Massive MIMO和D-MIMO都是TechCity的重點(diǎn),上海移動(dòng)一定會(huì)成為4.5G時(shí)代最閃耀的東方明珠。
從2013年起,日本軟銀就已經(jīng)在東京、大阪、名古屋的核心城區(qū)大規(guī)模部署華為獨(dú)家提供基于CloudRAN的SFN解決方案,通過(guò)站間聯(lián)合發(fā)送和空間復(fù)用,取得了優(yōu)異的效果。在RBB Today和MMD Lab等第三方評(píng)測(cè)中,軟銀的4G性能領(lǐng)先于DoCoMo和KDDI,成為日本最佳。而D-MIMO可以看作是基于CloudRAN的SFN技術(shù)在波束賦形和空間復(fù)用方面的進(jìn)一步增強(qiáng),能夠幫助軟銀在熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)一步提升站點(diǎn)密度和系統(tǒng)容量。因此在今年巴展4.5G峰會(huì)上,軟銀集團(tuán)首席科學(xué)家筒井多圭志先生將D-MIMO提到了和Massive MIMO同樣重要的程度,并對(duì)16年和華為的聯(lián)合商用發(fā)布報(bào)以高度的期望。
在4.5G時(shí)代,保證用戶隨時(shí)隨地都能獲得語(yǔ)音和視頻的雙高清體驗(yàn)同樣是一個(gè)非常重要的維度,特別是隨著城市站點(diǎn)的加密,站點(diǎn)之間的干擾日益成為不可忽視的因素,對(duì)用戶的雙高清體驗(yàn)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),華為公司首創(chuàng)的分布式MIMO必將是4.5G時(shí)代解決這一難題最有希望的關(guān)鍵技術(shù),為用戶帶來(lái)無(wú)所不在的雙高清體驗(yàn)。
(審核編輯: 滄海一土)
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