MIMO的案例
232 基于matlab的MIMO雷達模型下一種子空間譜估計方法 ￥12.9
基于matlab的MIMO雷達模型下一種子空間譜估計方法，采用過估計的方法，避免了信源數估計的問題，對數據協方差矩陣進行變換，構造信號子空間投影矩陣和噪聲子空間投影矩陣，不需要像經典的MUSIC一樣對其進行特征分解，避開了MUSIC算法必須面對的識別小特征值與大特征值的麻煩，降低了復雜度，該方法不受快拍數的影響，在相干源情況下也能準確的估計目標的入射角，不會出現偽峰。程序已調通，可直接運行。
5G時代，GaN射頻前端大有可為！
使用大規模多輸入多輸出（MIMO）技術的 5G網絡將是支持這種增長的關鍵。根據Strategy Analytics的數據，預計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。
MIMO技術
如圖1所示，單用戶MIMO系統用于3G，而4G采用多用戶MIMO系統技術。
圖1
每一代無線技術都利用天線技術的進步來幫助提高網絡速度。3G采用單用戶MIMO，其利用多個同時數據流將數據從基站傳輸到單個用戶。多用戶MIMO是4G系統中的主導技術，它為不同用戶分配不同的數據流，與3G相比具有顯著的容量和性能優勢（圖1）。5G將引入大規模MIMO，進一步提高容量并提供高達20 Gb / s的數據速率（圖2）。
圖2：MIMO的演進最終將導致大規模MIMO用于5G。
5G大規模MIMO
5G常喊的口號是增加網絡容量和數據速率，同時最大限度地降低運營商費用。用戶也越來越希望無線數據服務能夠提供有線質量。
5G大規模MIMO將幫助運營商實現這些目標。它將為許多用戶提供高數據速率，有助于提高容量。它將支持實時多媒體服務，而無需額外的頻譜。此外，大規模MIMO將通過利用波束成形將信號定向到各個用戶來減少能量消耗，波束成形技術將來自多個天線的信號聚焦成單個強光束。
展開 逆天黑科技加持 5G離你更近一步
4*4 MIMO “黑科技“，了解一下？
4*4 MIMO是什么呢？ MIMO是Multiple Input Multiple Output（多入多出）的縮寫，它利用多根發射天線和接收天線來提高傳輸系統性能。4×4 MIMO表示的是基站和手機之間的一種工作模式，要實現4×4 MIMO，手機必須支持四天線，基站必須具備4T4R的能力（傳統基站為2T2R/2T4R），即基站天線能夠提供4發4收的能力。
簡單來說，天線越多并發的數據流也增多，可謂多多益善。目前市面上的手機以2天線為主，而主流手機廠商從17年開始陸續推出旗艦手機支持4天線接收，在4*4 MIMO場景下（基站部署4T4R），基站與手機間有4個數據流并發，與傳統2*2 MIMO相比速率翻倍。就好像馬路上傳統的兩車道變為四車道，傳輸速率自然翻番。
不僅如此，當信號條件好時，4x4 MIMO 可加倍提升手機信號速度；當信號弱時，增加的天線作為額外的“耳朵”，可提高接收信號的能力，提升高達70%。這將確保你在網絡升級到 4T4R 的地方也比其他的小伙伴獲得更好的信號，更快的網速。
廈門4T4R連片部署 全速開啟4*4 MIMO商業化進程
為了給小伙伴提供極致的移動網絡體驗，廈門電信在集美后溪工業園區實施4T4R連片組網部署，全面驗證了4T4R的網絡性能和兼容性等方面的網絡價值提升。此次試點通過4T4R的連片部署運用，使試點片區LTE網絡無論在峰值速率、邊緣速率、深度覆蓋方面，均再上新臺階。
加持了4T4R“黑科技”的效果如何？經過實地道路拉網測試，通過使用4天線終端分別對2T2R和4T4R網絡進行對比，在4T4R網絡下，終端平均速率從40Mbps提升至65Mbps，提升效果非常明顯。
展開 技術干貨|第七代無線技術802.11ax詳解
▲RU在80MHz中的位置示意圖
MU-MIMO(多用戶多入多出)
MU-MIMO相信大家都不陌生，在802.11ac時，引入了DL MU-MIMO，但遇到了以下問題：
· 許多客戶端設備是單天線，并且許多兩個天線客戶端切換到用于DL MU-MIMO的單流模式以防止干擾：
使用4個天線AP，與單個用戶相比的增益是適度的;
即使構建了8個天線AP，分組也限制為4個用戶;
· 來自用戶的信道探測響應在時間上連續發送，導致高開銷;
· 在沒有UL MU增強的情況下，在上行鏈路上具有TCP ACK的TCP/IP受到削弱;
· UL MU-MIMO最初在11ac中被考慮，但由于實施問題而未包括在內。
802.11ax MU-MIMO的增強功能如下：
· 支持UL MU-MIMO：
· 探測幀、數據幀等可以在多個用戶之間分組，以減少開銷并增加上行鏈路響應時間;
· 對于DL和UL，擴展到八個用戶：
· 現在，即使設備處于單流模式，MU-MIMO吞吐量也可以在單用戶操作中增加一倍或三倍。
802.11ac標準引入了4x4下行鏈路MU-MIMO，其中AP同時向多達四個STA發送獨立數據流。 802.11ax將下行鏈路MU-MIMO支持的最大用戶數擴展到8個。它還增加了對8x8上行鏈路MU-MIMO的支持，允許多達8個STA通過相同的頻率資源同時傳輸到單個AP。結果是，與802.11ac相比，下行鏈路容量增加了2倍，上行鏈路容量增加了8倍。
▲802.11ax MU-MIMO的特性
MU MIMO和OFDMA技術可以同時使用。為了啟用上行鏈路MU傳輸，AP發送稱為觸發幀的新控制幀，其包含用于STA的RU分配調度信息，用于基于觸發的PPDU中每個STA的編碼類型和調制與編碼方案(MCS)。
展開 
深入淺出話Wi-Fi，買路由器必看
MIMO/波束賦形
路由器上面的天線數量是越來越多，從看不到天線，到一根，兩根，三根，四根，六根，八根...現在不管啥價錢的路由器，都長得跟螃蟹似的，張牙舞爪好不唬人。
為啥要用這么多天線？就是為了更好地實現MIMO（多輸入多輸出）技術。簡單來說，就是在信號發射時，用多根天線來同時發送多路不同的數據，速度自然成倍提升；在接收時，多個天線同時接收手機發來的信號，跟戴了助聽器一樣，接收靈敏度也得到了增強。
單用戶MIMO（SU-MIMO）
如果所有天線同時只為一個用戶服務，就叫做單用戶MIMO（SU-MIMO）。
更進一步，路由器四路發射，手機四路接收，也可以更精細地叫做4x4 MIMO。
有時候，路由器的天線眾多能力強悍，但四顧茫然，發現手機個個都是弱雞。路由器能發4路信號，但手機最多只能收兩路，最終下來路由器也就不得不配合著只發兩路。這不是浪費么？
多用戶MIMO（MU-MIMO）
解決辦法也是有的，一個手機的接收天線少，多個手機加起來不就多了？
于是，路由器便將多個手機一起考慮，視作一個功能強大的虛擬手機，這樣就又能實現高階MIMO了。
這種多手機共同參與的MIMO就叫做多用戶MIMO（MU- MIMO），又叫虛擬MIMO。
除此之外，多個天線還可以通過波束賦形技術，形成指向性的窄波束，對準用戶精準覆蓋。由于窄波束的能量集中，因此可以覆蓋得更遠，穿墻效果也能得以提升。
波束賦形
這樣看來，路由器的天線個數是多多益善呀，買路由器就一定要挑天線多的嗎？
這可能是一個陷阱。
展開 天線引領5G物聯網終端齊升
摩天射頻一家全球性的天線和標簽解決方案提供商天線和標簽設計的各個方面擁有超過15年的實踐經驗，天線產品包括新天線、NFC線圈、RFID標簽、有源天線和無線設備領域的mmWave、AOA及MIMO陣列。
5G仿真解決方案 | 通信場景仿真與探索
Ansys場路協同仿真方案
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Massive MIMO與場景級仿真分析
5G通信使用的通信頻率的提高，路徑損耗也隨之加大。所以5G通信中使用大規模MIMO（Massive MIMO）技術來補償高頻路徑損耗。同時為了提升載波效率，通信系統通過多個天線實現多發多收，從而成倍的提高系統信道容量。而高頻段電磁波的傳播方式不再以衍射為主要的信號傳播方式，多次反射會考慮進傳播路徑，與此同時，高頻信號穿過建筑物的穿透損耗也會大大增加。對于室內覆蓋來說，用室外宏基站覆蓋室內用戶變得越來越不可行。所以高頻率載波將面臨覆蓋能力和抗干擾能力的嚴峻挑戰。而使用Massive MIMO技術生成高增益、可調節的賦形波束，從而改善信號覆蓋問題，并且賦形波束的波束非常窄，可以大大減少對周邊用戶的干擾，提升抗干擾能力。
基于波束賦形的技術特點，它也將通信技術中的二維空間信道，拓展為考慮垂直維度信道的3D MIMO技術，大大增加了上行MIMO的收益。然而MIMO系統性能的實現極大的依賴于MIMO信道的特性，如天線位置布局等都影響著MIMO系統性能優劣。所以對MIMO信道建模就顯得至關重要。而一個好的信道模型是在盡量擬合真實的傳播路徑、考慮多種不利因素，確定信道衰落因子，才能為信道系統設計提供參考。
展開 什么支撐了5G基站的飛躍式發展？
Wenjing強調，對于Massive MIMO和波束成形等技術而言，雖然重要的都是算法，射頻直采技術只是為算法提供硬件實現。但如果沒有高集成及通道間高度協同的芯片，Massive MIMO等新一代天線技術只會是紙上談兵。
5G看中國，射頻直采收發信機看TI
據悉，2017年中國第一代4G的MIMO基站就采用了TI的4T4R射頻直采芯片，而中國第一代5G基站也采用了TI的射頻信號鏈解決方案。值得一提的是，這一系列產品需求，很多都是來自中國客戶，Wenjing參與并主導了產品定義。這也是TI與其競爭對手的不同之處，即5G產品定義的重心放在中國，更貼近中國客戶的需求，這也是TI深耕中國35年的體現之一。
TI在中國
5G
基站
建設中發揮了極其重要的作用，跨越2G/3G/4G/5G網絡，囊括宏站、Massive MIMO、小站等多種站型。而且TI還在不斷改進產品，支持更多的通道，更大的帶寬和更低的功耗，以滿足客戶不斷更新的需求。TI 最新發布的AFE8092 8T8R射頻直采多頻段收發信機在AFE7920的基礎上進一步的通過架構革新，在集成度提高的同時，再次實現了同等場景下功耗的30%下降。相比于4T4R的產品，可以更好地滿足Massive MIMO所需。
為了應對復雜的5G通信架構，有源天線系統的演進速度遠超以往。包括需要減小信號鏈大小，降低復雜性，同時提供寬帶寬和多個頻率；可在高環境溫度下工作的高密度電源管理；以及通過基于分組的前傳接口實現網絡同步。TI除了高集成的模擬前端之外，還提供包括電源、時鐘、MCU、放大器、接口等，從而實現全系統解決方案。
展開 下一代無線技術 —— Wi-Fi 7，它到底有多強？
與802.11ax比較，802.11be將會有以下改進：
MIMO增強；
速度可達30Gbps；
可三頻同時工作；
更高的調制；
更低的延遲。
MIMO增強
相比Wi-Fi 6的8個數據流同時工作的多用戶多輸出(MU-MIMO)，Wi-Fi 7將升級至支持最高(Tx:16,Rx:16)數據流，可大幅提升無線頻寬和客戶端支持數據，同時引入了更加先進的CMU-MIMO。其中，C代表Coordinated(協同)，意為16條數據流可以不由一個接入點提供，而是可由多部無線路由器同時提供，這正好用于近年普及的Mesh WiFi網絡，讓終端同時連接多部Mesh無線路由器。
也就是說，未來Wi-Fi 7時代，天線的數量會有更多的增加。
展開 TI 第二代雷達芯片深度剖析
Demo板天線MIMO布局等效陣為
▲ Virtual Antenna Array
天線頻段覆蓋76GHz至81GHz，增益13dBi, 3dB波束寬度水平±30°，俯仰±3°。6dB波束寬度水平±45°，俯仰±5°。
▲ Azimuth Radiation Pattern
▲ Elevation Radiation Pattern
TI在SDK 3.x之后設計了全新的SW Framework，引入DPC，DPM，DPU等概念，使得整個軟件架構雖復雜但邏輯較為清晰，開發者能夠快速上手開發。Framework不是本文重點，不再贅述，聊聊核心升級DDM-MIMO。
我
在“4D雷達之MIMO通道”分離中討
論過，FDM，TDM，CDM等MIMO通道分離
技術。與TDMA不同，FDMA可以實現同發，并利用發射端天線與頻率偏移位置之間的映射關系確定通道分離方案。
其中FDM可以由下圖簡單總結：
(A) 如果各待分離通道之間的頻率偏移量是多普勒分辨率的倍數，則是DDMA;
(B) 如果各待分離通道之間的頻率偏移量是dechirp后信號帶寬的倍數，則是RDMA；
(C) 如果各待分離通道之間的頻率偏移量是最大拍頻的倍數，則是BFD;
(D) 如果各待分離通道之間的頻率偏移量是chirp帶寬的倍數，則是FT-FDMA。
▲ MIMO channel separation
由此可見，DDM可以認為是FDM的一種情況。
展開 關于5G，這十個觀點都是錯誤的
誤解六：5G必需Massive MIMO
Massive MIMO可大幅提升頻譜效率，提升容量和覆蓋范圍，但Massive MIMO也有自身的挑戰，主要是：天線會更大更重，鐵塔可能無法承受負荷，且需進行功率升級和回傳升級，它適用于一些站點，但所有站點部署Massive MIMO并不是經濟的做法。
通常低頻段覆蓋層會采用4T4R，中頻段容量層采用8T8R或64T64R，毫米波高頻段采用128*128或更高階的Massive MIMO。
誤解七：5G網絡時延不到1毫秒
有時候，時延指數據包從發送端到接收到所需要的時間，簡單來說，Ping延遲的一半，也稱為單向時延。
有時候，時延指數據包傳送的往返時間，這與ping延遲相同。
在3GPP和ITU中，還定義了控制面時延、用戶面時延。控制面時延，指從空閑狀態到連接狀態的轉換時間；用戶面時延指IP層數據包傳送的單向時延。
在不同應用場景下，5G的時延要求也不一樣。在eMBB場景下，5G NR用戶面時延（單向）為4ms；在URLLC場景下，5G NR用戶面時延（單向）為0.5 ms；控制面時延為10ms。
低時延5G剛好面向未來廣泛的5G應用，比如VR/AR時延需求為7-12ms，工業機器手臂時延需求為1-10ms。
誤解八：5G將取代Wi-Fi
過去20年來，蜂窩網絡與Wi-Fi一個從室外走向室內，一個從室內走向室外，兩者相輔相成，共同承擔無線流量。蜂窩網絡從4G向5G演進，Wi-Fi技術也同時在演進。
5G高頻段信號更難走進室內，室內覆蓋存在短板，面向不斷發展的視頻和物聯網業務，這個世界仍將需要Wi-Fi來補充覆蓋和容量。
展開 
如何使用現有測試技術測試TD-LTE
隨著對MIMO協議的帶寬和發展要求的不斷提高，能夠同時支持TD-LTE測試所需的各種射頻要求以及實現現實世界中典型活動的相關模型的信道模擬器將成為高效測試的關鍵。
對TD-LTE系統和設備的實際測試要求
像LTE等MIMO協議如今受現實世界中不斷變化的無線電環境的影響程度比以往任何時候都高，并且測試過程中使用的信道模型所呈現的相關度對它們也有很大的影響。雖然一些基礎測試項目使用標準信道模型，但更先進的測試解決方案可以同時支持空中和在實驗室中重復的無線電場條件下的TD-LTE解決方案測試。
使用有線連接完成的標準實驗室測試雖然可以產生可重復的結果，但缺少現實世界和通過整個天線的空中測試。雖然空中測試（比如行車測試）可以代表現實世界，但諸如行駛測試之類的測試缺少可重復性。這是因為在現實世界測試中存在許多影響性能的變量，例如信道條件會因季節和網絡負載發生變化；像行車測試等實際測試的成本也是很高的。
為了彌補實驗室和實際空中測試之間的這種差距，可以在實驗室的測試平臺中使用信道模擬器。信道模擬器通過使用復雜的信道模型和眾多可編程的參數以可受控可重復的方式重復現實世界中的信道傳播條件（圖1）。綜合性的信道模擬器通過兩個方向上獨立的可編程信道特征提供雙向操作（下行鏈路和上行鏈路方向同時工作）。通過使用信道模擬器，我們可以驗證無線電設計和性能，提高測試覆蓋率，縮短測試周期，從而在更短的時間內向市場推出更高質量的產品。
圖1：具有信道模擬功能的點到多點測試案例的原理圖，其中到每個用戶設備（UE）都有一個完全雙向的MIMO信道，它們可真實地再次創建空中條件。
像TD-LTE中采用的數據通信技術要求很高的系統動態范圍和優秀的射頻保真度。這些無線電系統經常采用先進的數字調制技術來提高容量。
展開 產業 | 一文看盡5G全產業芯片需求！二十五大核心應用拆解
不同 BWP 最大 MIMO 層數限制。R15 在所有 BWP 上配置相同的最大下行 MIMO 流數，終端根據小區級別的最大 MIMO 流數實現接收天線配置（接收天線數>=MIMO 流數）。小區中心點的終端在接收小包業務時， 2Rx 的性能相比于 4Rx 的性能差別不大，但是可以節省一半的射頻能耗開銷。R16 通過在每個 BWP 配置不同的下行最大 MIMO 流數，基站通過BWP切換實現終端的下行最大MIMO流數調整。根據不同的業務模型，可取得 3%-30%的空口節能增益。
UE 輔助信息上報。UE 輔助信息上報是一種準確有效的讓基站獲取終端需求的方法，終端可以根據自身需求上報輔助信息。R15 中主要引入過熱保護， UE 希望網絡通過降低CC 數、最大帶寬和最大 MIMO layer 等來規避過熱；R16 引入了 UE 期望的 RRC狀態、 DRX、 MIMO layer 等 UE 節能特性的期望參數，基站根據這些輔助信息對終端的參數進行重配置。
RRM 測量放松。R16 引入了網絡側控制的空閑態/非激活態終端的鄰區 RRM 測量放松，針對低移動性、非小區邊緣用戶兩種場景，網絡側通過系統消息通知終端 RRM 測量放松的觸發條件，終端在滿足觸發條件下進行鄰小區的測量放松。
終端節能特性在商用過程中仍有一些協同問題需要解決， 3GPP 標準也在推出更多的終端節能特性，希望芯片和終端廠家針對網絡已引入策略做好終端功耗優化工作，預計在 2021 年 Q3 可以進行針對 R16 終端節能特性的評估驗證，持續提升 5G 終端功耗性能，為用戶提供體驗更好的 5G 服務。
展開 一文看盡：5G全產業芯片需求！
不同 BWP 最大 MIMO 層數限制。R15 在所有 BWP 上配置相同的最大下行 MIMO 流數，終端根據小區級別的最大 MIMO 流數實現接收天線配置（接收天線數>=MIMO 流數）。小區中心點的終端在接收小包業務時， 2Rx 的性能相比于 4Rx 的性能差別不大，但是可以節省一半的射頻能耗開銷。R16 通過在每個 BWP 配置不同的下行最大 MIMO 流數，基站通過BWP切換實現終端的下行最大MIMO流數調整。根據不同的業務模型，可取得 3%-30%的空口節能增益。
UE 輔助信息上報。UE 輔助信息上報是一種準確有效的讓基站獲取終端需求的方法，終端可以根據自身需求上報輔助信息。R15 中主要引入過熱保護， UE 希望網絡通過降低CC 數、最大帶寬和最大 MIMO layer 等來規避過熱；R16 引入了 UE 期望的 RRC狀態、 DRX、 MIMO layer 等 UE 節能特性的期望參數，基站根據這些輔助信息對終端的參數進行重配置。
RRM 測量放松。R16 引入了網絡側控制的空閑態/非激活態終端的鄰區 RRM 測量放松，針對低移動性、非小區邊緣用戶兩種場景，網絡側通過系統消息通知終端 RRM 測量放松的觸發條件，終端在滿足觸發條件下進行鄰小區的測量放松。
終端節能特性在商用過程中仍有一些協同問題需要解決， 3GPP 標準也在推出更多的終端節能特性，希望芯片和終端廠家針對網絡已引入策略做好終端功耗優化工作，預計在 2021 年 Q3 可以進行針對 R16 終端節能特性的評估驗證，持續提升 5G 終端功耗性能，為用戶提供體驗更好的 5G 服務。
展開 5G 產業鏈：基站天線和小基站爆發潛力大
從2G到4G，基站天線經歷了一體化宏基站、基帶處理單元和射頻拉遠模塊分離、MIMO天線、有源天線、MassiveMIMO等發展階段。
隨著4.5G和5G時代的到來，MassiveMIMO技術被引入，直接導致基站天線發展的三個趨勢:1)無源天線向有源天線發展2)光纖替代饋線3)RRH(射頻拉遠頭)和天線部分集成。
隨著通信網絡向5G的不斷演進，陣列天線(多天線空分復用)、多波束天線(網絡致密化)和多頻段天線(頻譜擴展)將成為未來基站天線發展的主要類型。
MIMO能夠充分利用空間資源，通過在底層物理設備中安裝多個發射與接收天線，使得信號能夠在多個天線之間實現多發多收，在不增加頻譜資源與發射功率的基礎之上，改善通信質量，拓寬通信信道，是后4G時代的關鍵通信技術。
目前，MIMO在LTE的R11、R12中得到了不斷的完善與加強，在傳統的MIMO僅支持8個天線端口的基礎上，美國貝爾實驗室2010年提出了MassiveMIMO，利用多根天線形成的空間自由度及有效的多徑分量，極大增加了頻譜利用率和可靠性。
基站天線投資比例在整個無線網絡中僅占2%左右，但是其對基站通信系統中網絡指標的影響超過5成，因此，也一直在通信技術演進的過程中扮演著重要的角色。
大規模MIMO在系統頻譜效率、用戶體驗、傳輸可靠性的提升上提供了重要保證，同時能夠支撐的網絡容量是8×8MIMO天線的10倍以上，能夠較好的滿足未來的海量連接需求和幾何級別的流量需求增長。
一般而言，普通的基站需要配置3面天線，4G基站則需要配置2×2(即2根接收天線和2跟發射天線)面，未來隨著5G落地，MassiveMIMO基站(128，256根甚至更多天線)的大規模應用將促使基站天線數量增長(排除有源無源的差別后，單價相對會下降)。
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