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5G觀察:Massive MIMO是提高覆蓋和容量的關鍵技術

全球知名諮詢公司Ovum最新發佈的《5G部署及商用考慮》 (5G–Deployment and Commercial Considerations)報告中提到, Massive MIMO(large-scale MIMO)技術對網路的容量和覆蓋提升都非常有利。

對於什麼才能叫作Massive MIMO, 業界並未有明確的界定。 事實上, LTE網路已經使用了2×2和4×4 MIMO的天線, 一些TDD LTE網路甚至使用了8×8 MIMO。 業界對於TDD制式Massive MIMO的共識是:能稱為“大規模”的天線解決方案至少有32 T(發送)和32 R(接收), 有些供應商已經開始演示128 T128 R。

對於FDD而言, 由於通道回饋的某些技術限制, 以及FDD低頻段較大的天線尺寸, 大規模MIMO技術更為受限。 超低頻段(低於1GHz)可能只能達到16T16R。 不過, 中興通訊已經在2016年底宣佈, 成功將Massive MIMO技術引入FDD-LTE網路, 並與中國、比利時、泰國、印尼、澳大利亞等國家的10多家運營商正在進行合作,

驗證和部署FDD Massive MIMO方案。

Ovum提到, 大規模MIMO對於網路的容量和覆蓋方面都有顯著提升。 在不增加頻譜資源的情況下, 大規模天線陣列使系統和終端之間能夠同時傳輸更多的資料流程。 換而言之, 同樣的20MHz頻譜資源, 使用64個獨立的天線路徑比使用4個天線路徑能更快速地傳輸更多的資料。 將大規模MIMO應用於3.5GHz頻段的更大頻譜資源, 將帶來更大的容量提升。

另外, 波束賦形(Beamforming)將天線的發射功率聚焦在目標使用者上, 借助於波束賦形, 終端使用者始終處於社區內的最佳信號區域, 與之前無線信號沒有目標性的無源天線技術形成了鮮明對比。 信號功率的集中擴大了信號範圍,

得益于波束成形的覆蓋增強, 也解釋了為什麼使用Massive MIMO技術的3.5GHz頻段的網路覆蓋, 與使用2T2R的1800MHz頻段的LTE網路相當。 Massive MIMO增強了3.5GHz頻段的吸引力, 使其成為5G最初部署的理想選擇。

目前幾家業界領先的運營商已經早早的開始行動, 日本軟銀早在2016年就宣佈全球首家商用Massive MIMO技術, 認為Massive MIMO解決了網路容量問題, 會在5G網路當中發揮核心作用;中國移動也是大規模部署Massive MIMO技術的運營商之一, 這兩家運營商的Massive MIMO方案均有中興通訊提供, 其他主流的設備商也已經展開了對Massive MIMO的技術研究和產品開發。

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