2016年5月30日 星期一

‧ 5G 研究人員在頻譜利用率上創造了新的世界紀錄


來源:C114通信网
  
一支 5G 研究團隊在頻譜利用率上創造了一項新的世界紀錄。他們實驗時使用的技術是大規模 MIMO(多入多出)天線陣列,這項技術主要是在基地台側,佈置大量的天線。同時,這次實驗的成功也說明瞭,無線通信工程師可以採用大規模 MIMO 天線陣列技術,來提升網路的數據傳輸速率,從而比現有的網路支持更多的智能手機接入。

 

在實驗中,這個小組實現了 22 個用戶每 Hz  145bps 的傳輸速率,每一個用戶數據採用了 256QAM 調制方式,在 3.51GHz 頻段下的 20MHz 共享信好頻道,採用 128 天線大規模 MIMO 天線陣列技術。這意味著相比於現有的 4G 網路,頻譜效率提升了 22 倍。

來自布里斯托大學和瑞典蘭德大學 8 名研究者和博士後,在英國布里斯托大學校園一座建築的中庭上層完成了這項演示。這個團隊是由Mark Beach 負責,他是布里斯托大學的一名通信系統工程師。

Mark Beach 說:「把這些設備聚集在一起有著很大的挑戰,在使這些設備正常運轉的過程中,碰到了很多意外的事情,主要是線」。

 

根據最新的結果,這個團隊打破了他們早前 5 月實現的 12 個用戶每 Hz  79.4bps 的傳輸速率,和 Facebook  4 月利用 96 根天線陣列,實現的 24 個用戶每 Hz  71bps 的傳輸速率的記錄。另一方面,該團隊已經設計了一種新的天線陣列,該陣列主要是應用在城市高度密集的基地台中。他們專注於研究大規模 MIMO 是出於一個不同的目的,他們希望該技術能夠將行動網路覆蓋偏遠地區。

在未來,用戶希望能夠在 5G 提供的即時資訊中,交換更多的資訊。但是目前正面臨著頻譜資源緊張,無線通信工程師需要找到在現有可用的頻譜下,更有效率傳輸資訊的解決方法,從而使用戶感受不到延遲。

為瞭解決這個問題,許多研究團體開始關注大規模 MIMO 技術,該技術可以一次同時傳輸多個輸入和輸出資訊流。相比於傳統基地台依靠四天線,有幾十根天線的大規模 MIMO 陣列,借助信號處理找到最佳和最快的方式,將資訊路由到預期的目的地。

通信產業界此前已經表示,要實現 5G 預期的功能,需要將頻譜利用率提升 1000 倍。不是所有的提升都是通過大規模 MIMO 來實現,目前很多 5G 研究團體也在研究,包括毫米波和波束成形在內的技術。


瑞典林雪平大學通信系統研究部門的負責人 Erik Larsson指出,這些新的測試數據是實驗性的,並不是在真實的場景下。他們是在一個沒有來自其它基站信號干擾的環境下測試的,並且用戶是處於靜止的,而在現實中,人們和他們的手機經常處於移動中。

然而,Larsson 表示這次測試結果依然非常有意義,並說:「這次實驗結果給我留下了深刻的印象,我認為他們證明瞭這項具有潛力的大規模 MIMO  5G 一項可擴展的關鍵技術。」

在這次的演示中,這個團隊使用了美國國家儀器的可擴展樣機平台,這個平台是由 LabVIEW 軟件和 PXI 硬件構成。這個設備通過布里斯托大學和當地城市理事會合作關係提供,這作為將布里斯托作為無線技術試驗台倡議的一部分。


                                                                                                                                                                                                                            


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