1、1主要内容 3D MIMO NOMA 全双工（ Full Duplex） FBMC 毫米波技术 更扁平的网络架构 总结22D3D-MIMO的演进趋势传统 2D-MIMO80年代后， MIMO概念提出；1995年， MIMO理论容量；1997年， TD-SCDMA引入 SA；1998年， STTC和 STBC提出；1999年， WCDMA R99引入发射分集；2008年， LTE R8引入多种MIMO技术。 技术瓶颈 只能挖掘 水平面（ 2维） 自由度小区干扰协调和抑制能力难以进一步提高降低小区干扰、提高系统性能部署灵活，可动态自适应各种部署场景发掘 垂直方向（ 3维） 自由度优越性3D-MIM
2、O：8%25%113%196%0%50%100%150%200%250%下行系统平均 下行边缘用户 上行系统平均 上行边缘用户下行，单用户，简单下倾角调整上行， 2用户MU-MIMO基站结构形态的演进有源一体化天线技术 逐步走向应用，主流厂商均已具备相应能力；国际上 ALU、诺西、爱立信等公司分别发布了有源一体化的样机，已经实现了垂直波束赋形（基于载波的电调下倾角）功能。3D-MIMO的应用正在逐步具备硬件条件3D-MIMO的重要意义3D-MIMO是无线传输技术发展的又一里程碑，是应对数据业务爆炸性增长的有效手段之一，是 3GPP R13标准化的重要方向之一。 缺乏科学的标准信道模型，方案设计
3、和性能评估受到制约 ,影响研究的开展复杂度提升对 3D-MIMO算法设计和优化、硬件处理及系统实现架构带来挑战目前的研究停留在简单的 基于载波的电调下倾角 （准垂直波束赋形），对完全 3D-MIMO的研究处于起步阶段实际应用面临的技术挑战基站阵列水平法线方向移动台阵列水平法线方向直射径散射体i直射径和第I条散射径AAS下行导频 (CRS， CSI-RS， DMRS)和信令设计上行导频 (SRS)和反馈设计(CQI， PMI， RI )1.3D信道建模 2.天线设计 3.反馈 传输方案 4.干扰控制 5.基站开发 6.外场试验射频通道同步问题3D-MIMO信道测量和建模预编码设计信道估计小区间干
4、扰协调分布式基带处理3D天线设计阵列天线校准基带上移小区间干扰协调适用多种基站形态3D-MIMO应用需要解决的问题3D-MIMO天线 设计 面临的挑战3D-MIMO系统的优势在于更高的空间自由度带来更大的系统容量，因此系统需要设计一种能进行 二维波束扫描、实时波束重构的数字化阵列天线，并对相关的天线阵列参数进行优化，开发出天线阵列样机。 需解决的问题垂直阵子间距确定和水平阵子间距确定垂直阵子数和水平阵子数比例具有宽带宽角特性的双极化辐射单元设计高定向性耦合器和高精度紧凑型校准网络设计天线系统性能测试平台双极化金属对称振子天线阵列设计矢 量 网 络 分 析 仪6 4 端 口 校 准 网 络126
5、 40天线 校准网络测试天线阵列设计城区覆盖3D-MIMO典型应用场景 3D-MIMO技术典型应用场景 典型城市场景 高楼场景 室内场景R XR XR XT X高层覆盖 室内覆盖其他场景？性能评估和产品架构设计产品架构 说明 优缺点分析架构 1 BBU AAS： AAS将 RRU和天线集成到了一起，减少了馈线损耗 优点： 减少了馈线损耗缺点： CPRI接口带宽需求较大架构 2 BBU AAS（部分基带上移）： 把部分基带处理功能上移至 AAS，降低 CPRI接口带宽需求优点： 降低了 CPRI接口带宽需求缺点： 需要定义新接口架构 3 一体化站型 ： BBU、 RRU、天线完全集成在一块，不再
6、需要 CPRI接口优点： 不需要 CPRI接口缺点： 对散热等构成挑战7% 10%38%12%41%73%0%20%40%60%80%宏站 500mISD 宏站 200mISD 微站 200mISD平均增益 边缘增益16%36%56%19%45%147%0%40%80%120%160%宏站 500mISD 宏站 200mISD 微站 200mISD平均增益 边缘增益SU-MIMO MU-MIMO-2UED BF s 0 s K - 1 T r a n s c e i v e r 0 D U C/ D A C T r a n s c e i v e r 3 1 D U C/ D A C P A
7、P A A n t e n n a 0 . . . . . . . . . A n t e n n a 1 A n t e n n a 6 2 A n t e n n a 6 3 . . . . . . D BF s 0 s K - 1 T r a n s c e i v e r 0 D U C/ D A C T r a n s c e i v e r 3 1 D U C/ D A C A n t e n n a 0 . . . . . . . . . A n t e n n a 1 A n t e n n a 6 2 A n t e n n a 6 3 . . . . . . A BF P
8、A P A P A P A D BF s 0 s K - 1 T r a n s c e i v e r 0 D U C/ D A C T r a n s c e i v e r 6 3 D U C/ D A C P A P A A n t e n n a 0 A n t e n n a 6 3 . . . . . . . . . 类型 1D BF 0 s K - 1 T r a n s c e i v e r 0 D U C/ D A C T r a n s c e i v e r 3 1 D U C/ D A C P A P A A n t e n n a 0 . . . . . . .
9、. . A n t e n n a 1 A n t e n n a 6 2 A n t e n n a 6 3 . . . . . . A BF 类型 2-2类型 2-3类型 2-1类型 2-4性能评估产品架构设计9CMCC confidential 10大唐的实验： 64 antenna 3D-MIMO2014.1： 64 antenna 3D-MIMO prototype2014.7： antenna calibration in chamber 2014.9： trial in CMRI headquarter 2014.12： Further testing3D-MIMO Site-1
10、 8 0 -1 6 0 -1 4 0 -1 2 0 -1 0 0 -8 0 -6 0 -4 0 -2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180-4 2-4 0-3 8-3 6-3 4-3 2-3 0-2 8-2 6-2 4-2 2-2 0-1 8-1 6-1 4-1 2-1 0-8-6-4-2024681012141618202224262830Conclusion Throughput： 3D-MIMO obviously improve the throughput in high rise building Coverage(RSRP)： 3D-MIMO i
11、mproves the coverage in higher floor, but worse in lower floorsCMCC confidential 11Huawei的实验 : 128 antenna The testing is on going, to be finished this month3D MIMO (128 ants) Smart antennas(8 ants,FAD)CMCC confidential 12ZTE的实验 : 128 antennas 2.6GHz， 20MHz Tx power: 40W/carrier Size is similar as t
12、he current 8 antennas BBU+AAS Modular design for flexible configuration for different deployment scenarios主要内容 3D MIMO NOMA 全双工（ Full Duplex） FBMC 毫米波技术 密集网络 更扁平的网络架构 总结13NOMA的基本概念NOMA的容量公式 NOMA的容量： OFDMA的容量： 其中， 是用户 1分配的资源的单位比例NOMA的容量性能（ 1）NOMA的容量性能（ 2）FTPA: Fractional Transmission Power Allocation
13、,系统在小区边缘和平均吞吐量的增益为30%。TTPA: Tree searching based Transmission Power Allocation，系统在小区边缘和平均吞吐量的增益为 35%NOMA与 MIMO的结合 -NOMA-IRC SIC用于消除波束之内的复用用户之间（ NOMA用户之间）的干扰消除，比如使用同样的预编码码本的用户。 IRC用于消除波束之间（使用不同的预编码码字之间的用户组）之间的干扰NOMA-IRC性能（ 1）NOMA-IRC的性能（ 2）NOMA需要考虑的问题（ 1） 用户配对NOMA需要考虑的问题（ 3） 用户分组配对的影响FTPA: Fractional
14、 Transmission Power AllocationFSPA: Full Searching Power AllocationFPA: Fixed per-group Power Allocation,NOMA需要考虑的问题（ 2） 调度带宽的影响（与额外信令开销的折中）NOMA需要考虑的问题（ 2） SIC的实现NOMA需要考虑的问题（ 3） SIC的实现NOMA需要考虑的问题（ 4） 误差传递的建模NOMA需要考虑的问题（ 5） 误差传递对性能的影响NOMA需要考虑的问题（ 6） 移动速度对性能的影响主要内容 3D MIMO NOMA 全双工（ Full Duplex） FBMC 毫米波技术 密集网络 更扁平的网络架构 总结29技术原理 现有双工方式： TDD：使用不同的时隙发送上行 /下行信号 FDD：使用不同的频段发送上行 /下行信号 同时同频全双工（ Co-Time-Co-Frequency Full Duplex，CCFD） 下行和上行采用统一频段，同时传输 理论频谱效率提高 1倍 ，相对传统 TDD方式可降低业务时延。 对接收信号而言，干扰信号是本地发送信号，因此是已知的，理论上可以消除掉
