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華為十大發明之MIMO技術

【嘉德點評】華為公司在2016年攻克多天線技術難關,基於自研晶元平台率先商用了第一款可規模商用的M-MIMO,並在中國和日本部署了4萬餘套,實現了網路容量3到5倍的提升。

集微網消息,2019全球移動寬頻論壇(Global MBB Forum 2019)期間,華為技術有限公司推出新一代5G移動天線,率先開發了所謂的大規模MIMO(多輸入多輸出)天線,該天線以發射器和接收器陣列為特徵,可運行第五代移動服務。預計將會加快中國的網路升級步伐。

在第三代合作夥伴計劃(3GPP)標準中,NodeB調度器等基站分配一定的功率用於上行(UL)增強型專用信道(E-DCH)的傳輸。NodeB使用下行E-DCH絕對授權信道(E-AGCH)向用戶設備(UE)發送允許的最大增強型專用物理數據信道(E-DPDCH)功率比,也稱為服務授權 (SG)。

在多入多出(MIMO)上行傳輸中,UE在3GPP TS 25.321中定義的E-DCH傳輸格式組合(E-TFC)選擇過程)中選擇傳輸塊大小。當使用E-TFC選擇過程時,UE考慮是否存在足夠的數據傳輸功率和足夠的緩衝數據以傳輸選擇的傳輸塊大小,選擇的傳輸塊大小通過NodeB在發送的秩處接收的信令推導得出。此外,如果存在數據等待重傳,那麼需要為UL MIMO 建立考慮了來自NodeB的信令、UE功率和緩衝大小的傳輸規則。

而華為早在13年6月24日就申請了一項名為「用於上行MIMO傳輸的系統和方法」的發明專利(申請號:201380030426.5),申請人為華為技術有限公司。

根據目前該專利的公開資料,讓我們一起來了解一下這項MIMO傳輸方法和系統吧。

如上圖所示為使用多路天線傳輸的多個流上的來自UE110的UL MIMO傳輸的示例圖,UL流包括到至少一個NodeB120的主流和輔流。在具有主流和輔流的上行MIMO情況下,UE110遵循E-TFC選擇過程來基於來自NodeB120的SG和額外偏移SGoffset計算主流和輔流的傳輸塊大小。該過程稱為秩-2傳輸的E-TFC選擇。在秩-2傳輸中,UE用於在主流和輔流上進行傳輸。為主流和輔流所選擇的傳輸塊大小分別標記為TBS1和TBS2。

如果來自NodeB120的秩指示是使用秩-2傳輸,UE110遵循秩指示並使用各自所選擇的傳輸塊大小(TBSprimary和TBSsecondary)在主流和輔流上進行傳輸,如果這些TBS大於最小TBS(TBSmin),那麼UE110不受功率或緩衝限制,並且這兩個傳輸都是新數據傳輸。對於重傳,根據重傳是否在主流或輔流上進行,UE110使用與原始傳輸相同的TBS重傳數據。此外根據SG和SGoffset,重傳上存在功率約束。

我們可以假設這樣的一種情況:輔流上存在待決重傳,允許的最大秩為2,並且根據秩-2傳輸的E-TFC選擇過程為主流所選擇的TBS為TBS1。在這種情況下,如果發現所選擇的TBS小於最小TBS,那麼UE回落到秩-1傳輸並在主流上重傳待決重傳,在主流上重傳的數據的TBS和傳輸功率與原始傳輸的一樣。

如上圖為用於UL MIMO的E-TFC選擇的方法的示例流程圖,其中主流上存在新數據,而輔流上存在待決重傳。方法200可在UE處實施。在步驟210中,方法200遵循秩-2傳輸的E-TFC選擇過程以根據支持秩-2傳輸的最大功率比選擇主流上的TBS。

在步驟220中,UE根據最小TBS約束在主流(回落到秩-1傳輸)或輔流(秩-2傳輸)上進行重傳,在步驟230中,使用與原始傳輸相同的TBS進行重傳。

最後在步驟240中,UE使用輔流的傳輸功率,其與為主流所選擇的TBS關聯的主流功率相同。

除此之外,該專利提出了一種可用於實施各種實例的處理系統方案,如上圖所示:特定設備可以利用上圖所示的所有部件或者其中的一部分部件,具體的集成水平隨設備而異。此外,設備可具有其他的多個模塊,例如多個處理單元、處理器、存儲器、發射器、接收器等等。

處理系統700可包括配備一個或多個輸入輸出設備(如網路介面、存儲介面等)的處理單元701。處理單元可包括中央處理器(CPU)710、存儲器720、大容量存儲設備730,以及連接到匯流排的I/O介面760。這種匯流排結構可以在大多數架構中都可以實現,確保了該方案的可拓展性以及多用性。

以上就是華為發明的用於上行MIMO的傳輸系統方案,華為公司在2016年攻克多天線技術難關,基於自研晶元平台率先商用了第一款可規模商用的M-MIMO,並在中國和日本部署了4萬餘套,實現了網路容量3到5倍的提升。隨著5G時代的到來,MIMO系統必將發揮更加重要的作用!(校對/ Jurnan )

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