D-MIMO将成为4.5G时代关键技术

2016-04-11 11:25

　　在今年的巴展中，4.5G无疑是热度最高的话题之一，而2016年也被认为是4.5G商用的元年。说到4.5G，业界已经对载波聚合、4x4 MIMO、Massive MIMO、256QAM、IoT等技术耳熟能详，而软银集团的首席科学家筒井多圭志先生在4.5G峰会上提出的和Massive MIMO同等重要的D-MIMO是什么技术？它又将为4.5G带来哪些美好的前景呢？

　　页面秒开、高清语音、高清视频，可以说是4G相对2G/3G最显着的体验优势。随着4G用户的爆发，运营商为了给用户继续提供最佳体验，必须通过在热点加密站点等手段持续提升网络容量。以日本软银为例，在东京银座等城市热点，每平方公里的站点数已经超过50个。可是这时新的问题就出现了，站点越密集意味着小区边缘占比越高，如何保证无论用户在哪里都仍然能获得爽快的高清体验呢？做过4G网络规划的工程师都知道，加站时对干扰的控制是多么重要，如何选择站点，如何控制发射功率，如何精确调整天线方向以及下倾，这中间的难度和辛苦，说起来都是一把辛酸泪。

　　那么在4.5G时代，有没有什么技术能帮助网规工程师呢？我们或许可以从Massive MIMO中得到启示：Massive MIMO通过在某个基站上提升天线数量，以及强化的波束赋形技术，大大增强了在小区内的容量和覆盖，那么如果我们利用CloudRAN将区域内相邻的基站联合起来当作一个超级基站，用和Massive MIMO相似的多天线技术进行波束赋形和复用处理，就可以在整区域内做到容量和覆盖的双赢。顾名思义这就是分布式MIMO技术，业界简称为D-MIMO，它的最大优势在于将4G中最令网规网优头痛的同频干扰，神奇地变成为有用的信号，改善边缘覆盖，并进一步在空间维度实现联合的波束赋形和复用，提升系统容量。相对而言，传统的建网方式是以网络为中心的，用户的体验受限于网络规划和设计，强干扰和弱覆盖不可避免的影响用户体验；而D-MIMO方式则将某个区域内的基站联合起来为用户提供服务，所以可以看作是一种全新的以用户为中心的建网方式，大大减少了对网络规划和优化的依赖。展望未来，Massive MIMO在站内极致的波束赋形能力，D-MIMO在站间完美的空间协同能力，两者具有天然的互补性，必将成为未来4.5G乃至5G的核心技术。

　　而在实现D-MIMO的方面，TDD技术有得天独厚的优势：基于TDD上下行信道的互易性，更容易在基站间实现联合的波束赋形，而且不需要对终端进行升级。因此从15年开始，TDD领域最领先的运营商中国移动和日本软银就联合华为开始了一系列的研究和测试。得益于华为公司在TDD领域的深厚积累，特别是近年来在CloudRAN以及Massive MIMO方面的突破性进展，软银、移动、华为在分布式MIMO领域的研究也取得了累累硕果。

　　2015年9月，中国移动联合华为在上海首家完成了Massive MMO的商用网验证，在20MHz上达到了650Mbps的创纪录吞吐率，相比传统技术提升6倍，并且该记录至今无人打破。在今年2月，中国移动又和华为在巴塞罗那通信展共同展示了D-MIMO技术，在8个RRU密集部署的场景下，测试得到320Mbps的吞吐率，相比非D-MIMO模式提升6~8倍。据悉中国移动已和华为制定了在上海打造TechCity的计划，Massive MIMO和D-MIMO都是TechCity的重点，上海移动一定会成为4.5G时代最闪耀的东方明珠。

　　从2013年起，日本软银就已经在东京、大阪、名古屋的核心城区大规模部署华为独家提供基于CloudRAN的SFN解决方案，通过站间联合发送和空间复用，取得了优异的效果。在RBB Today和MMD Lab等第三方评测中，软银的4G性能领先于DoCoMo和KDDI，成为日本最佳。而D-MIMO可以看作是基于CloudRAN的SFN技术在波束赋形和空间复用方面的进一步增强，能够帮助软银在热点区域进一步提升站点密度和系统容量。因此在今年巴展4.5G峰会上，软银集团首席科学家筒井多圭志先生将D-MIMO提到了和Massive MIMO同样重要的程度，并对16年和华为的联合商用发布报以高度的期望。

　　在4.5G时代，保证用户随时随地都能获得语音和视频的双高清体验同样是一个非常重要的维度，特别是随着城市站点的加密，站点之间的干扰日益成为不可忽视的因素，对用户的双高清体验提出了严峻的挑战，华为公司首创的分布式MIMO必将是4.5G时代解决这一难题最有希望的关键技术，为用户带来无所不在的双高清体验。