MIMO 从入门到精通 -科普篇 1 - 5G Massive MIMO

参考

Our Technology Planet<<5G Massive MIMO Made Simple : Learn All About Massive MIMO & Beam-Forming In 30 minutes>>

Ahmed Farhan Hanif << MIMO and Beamforming in Wireless Systems>>

5G NR - CSI-RS学习笔记8 - CSI Reporting Setting Overview - 知乎

前言

这篇依然是科普篇

5g大规模mimo是一个相当复杂的问题话题。涉及的技术很多，让大多数人都很困惑

我相信国内大部分射频的工程师,或者MODEM 工程师都不知道发生了什么,这更像是一个术语。我们一直在使用,但很多时候我们不知道它是如何工作的。

我们不知道它带来了什么，是什么复杂性，所以今天我要做的是，我将涵盖

将解释什么是大规模mimo，我将介绍实际情况它的理论之外的其他方面，所以在经历了这个之后

应该知道什么是大规模mimo。什么是波束形成以及它如何带来所有收益，让我们

我们的5g和大规模mimo的开始变得简单。

一 mimo

如上图：

2T2R:

2根天线发送,2根天线接受，

mimo -layers =2

如果单天线的速率为75mbs,则采用2T2R 速率为75*2=150mbs

应用场景：

郊区，农村人口不是很稠密的地方

4T4R:

4根天线发送,4根天线接受

mimo-layers =4

如果单天线的速率为75mbs,则采用2T2R 速率为75*4=300mbs

应用场景：

城市

16T16R:

基站侧 16根天线发送,16根天线接受

但是UE 最大依然是4*4

所以UE 最大的速率依然是75*4=300mbs

这种也叫massive -mimo ,现在可以做到32*32 ，64*64 128*128

最早的WIFI里面出现过SU-MIMO ,比如有多个用户连接一个WIFI,

只有一个WIFI 能使用MIMO 技术

应用场景：

高楼密集的场景，体育馆等场景.

基站可以通过日志看到现在是否使用MIMO

二 Beam - Forming 机制

Tx天线越小覆盖范围越广

当Tx 天线增多，波束变窄，方向性越来越好。

2.1 波束形成增益

提高了覆盖范围，因为基站可以控制指定方向的波束，提高了 SINR ，导致

MCS 调制方式更高，提高了吞吐量。

如下图：

传统的方式，SISO,2T2R 等方式，手机可能处于相邻基站的同频干扰

采用Massive MIMO 方式，beam 方向性更好，干扰就消失了，CQI更高，

网络根据终端上报的CQI等信息分配更高的MCS调制方式，提高了吞吐量。

三 CSI Feedback

CSI-RS: Channel state information reference singals

CSI-IM: channel state information interfence singals

CSI 上报CSI 给基站，主要包括三个部分

RI, CQI, PMI,最重要的是PMI

其中CQI 是通过SINR 转换过去的。

PMI 决定了在那个波束上发送数据。

CRI: CSI-RS Resource Indicatior，信道测量时，如果一个CSI-RS Resource Set包含多个Resource，UE会选取信道质量最好的，通过CRI上报给基站。一般对应的场景是：波束扫描时，UE测量对应不同方向波束的CSI-RS，然后上报信道质量最好的波束上报给基站

RI: Rank Indicator, 也就是信道矩阵的秩，对应能够传输MIMO的层数。

PMI: Precoding Matrix Indicator, 对应预编码的码本序号(Codebook index), 结合对应层数(由RI指示)来决定使用什么预编码矩阵，比如下表(38.214 - Table 5.2.2.2.1-1):