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5G怎样实现波束赋形?(3)

发布时间:2020-06-02 12:33 所属栏目:17 来源:站长网
导读:由此可见,波束赋形的关键在于天线单元相位的管控,也就是天线权值的处理。根据波束赋形处理位置和方式的不同,可分为数字波束赋形,模拟波束赋形,以及混合波束赋形这三种。所谓模拟波束赋形,就是通过处理射频信

由此可见,波束赋形的关键在于天线单元相位的管控,也就是天线权值的处理。根据波束赋形处理位置和方式的不同,可分为数字波束赋形,模拟波束赋形,以及混合波束赋形这三种。所谓模拟波束赋形,就是通过处理射频信号权值,通过移相器来完成天线相位的调整,处理的位置相对靠后。

5G怎样实现波束赋形?

模拟波束赋形的特点是基带处理的通道数量远小于天线单元的数量,因此容量上受到限制,并且天线的赋形完全是靠硬件搭建的,还会受到器件精度的影响,使性能受到一定的制约。

5G怎样实现波束赋形?

数字波束赋形则在基带模块的时候就进行了天线权值的处理,基带处理的通道数和天线单元的数量相等,因此需要为每路数据配置一套射频链路。

5G怎样实现波束赋形?

数字波束赋形的优点是赋形精度高,实现灵活,天线权值变换响应及时;缺点是基带处理能力要求高,系统复杂,设备体积大,成本较高。Sub6G 频段,作为当前 5G 容量的主力军,载波带宽可达 100MHz,一般采用采用数字波束赋形,通过 64 通道发射来实现小区内时频资源的多用户复用,下行最大可同时发射 24 路独立信号,上行独立接收 12 路数据,扛起了 5G 超高速率的大旗。

5G怎样实现波束赋形?

在毫米波mmWave 频段,由于频谱资源非常充沛,一个 5G 载波的带宽可达 400MHz,如果单个 AAU 支持两个载波的话,带宽就达到了惊人的 800MHz!如果还要像 Sub6G 频段的设备一样支持数字波束赋形的话,对基带处理能力要求太高,并且射频部分功放的数量也要数倍增加,实现成本过高,功耗更是大得吓人。因此,业界将数字波束赋形和模拟波束赋形结合起来,使在模拟端可调幅调相的波束赋形,结合基带的数字波束赋形,称之为混合波束赋形。混合波束赋形数字和模拟融合了两者的优点,基带处理的通道数目明显小于模拟天线单元的数量,复杂度大幅下降,成本降低,系统性能接近全数字波束赋形,非常适用于高频系统。

5G怎样实现波束赋形?

这样一来,毫米波频段的设备基带处理的通道数较少,一般为 4T4R,但天线单元众多,可达 512 个,其容量的主要来源是超大带宽和波束赋形。在波束赋形和 Massive MIMO 的加成之下,5G 在 Sub6G 频谱下单载波最多可达 7Gbps 的小区峰值速率,在毫米波频谱下单载波也最多达到了约 4.8Gbps 的小区峰值速率。5G,也因此拥有了灵魂。


(编辑:ASP站长网)

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