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一支 5G 研究團隊在頻譜利用率上創(chuàng)造了一項新的世界紀(jì)錄。他們實驗時使用的技術(shù)是大規(guī)模MIMO（多入多出）天線陣列，這項技術(shù)主要是在基站側(cè)布置大量的天線。同時，這次實驗的成功也說明了，無線通信工程師可以采用大規(guī)模MIMO 天線陣列技術(shù)來提升網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)支持更多的智能手機接入。
在周三的實驗中，這個小組實現(xiàn)了 22 個用戶每 Hz 下 145bps 的傳輸速率，每一個用戶數(shù)據(jù)采用了 256QAM 調(diào)制方式，在 3.51GHz 頻段下的 20MHz 共享信道，采用 128 天線大規(guī)模MIMO 天線陣列技術(shù)。這意味著相比于現(xiàn)有的4G 網(wǎng)絡(luò)，頻譜效率提升了22 倍。
來自布里斯托大學(xué)和瑞典蘭德大學(xué) 8 名研究者和博士后，在英國布里斯托大學(xué)校園一座建筑的中庭上層完成了這項演示。這個團隊是由Mark Beach 負(fù)責(zé)，他是布里斯托大學(xué)的一名通信系統(tǒng)工程師。
Mark Beach 說：「把這些設(shè)備聚集在一起有著很大的挑戰(zhàn)，在使這些設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的過程中碰到了很多意外的事情，主要是線」。
根據(jù)最新的結(jié)果，這個團隊打破了他們早前 5 月實現(xiàn)的 12 個用戶每 Hz 下79.4bps 的傳輸速率，和Facebook 在 4 月利用 96 根天線陣列實現(xiàn)的 24 個用戶每 Hz 下71bps 的傳輸速率的記錄。另一方面，該團隊已經(jīng)設(shè)計了一種新的天線陣列，該陣列主要是應(yīng)用在城市高度密集的基站中。他們專注于研究大規(guī)模MIMO 是出于一個不同的目的，他們希望該技術(shù)能夠?qū)⒁苿踊ヂ?lián)網(wǎng)覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)。
在未來，用戶希望能夠在5G 提供的即時信息中交換更多的信息。但是目前正面臨著頻譜資源緊張，無線通信工程師需要找到在現(xiàn)有可用的頻譜下更有效率傳輸信息的解決方法，從而使用戶感受不到延遲。
為了解決這個問題，許多研究團體開始關(guān)注大規(guī)模MIMO技術(shù)，該技術(shù)可以一次同時傳輸多個輸入和輸出信息流。相比于傳統(tǒng)基站依靠四天線，有幾十根天線的大規(guī)模MIMO陣列借助信號處理找到最佳和最快的方式將信息路由到預(yù)期的目的地。
通信產(chǎn)業(yè)界此前已經(jīng)表示，要實現(xiàn)5G預(yù)期的功能需要將頻譜利用率提升1000倍。不是所有的提升都是通過大規(guī)模MIMO來實現(xiàn)，目前很多5G 研究團體也在研究包括毫米波和波束成形在內(nèi)的技術(shù)。
瑞典林雪平大學(xué)通信系統(tǒng)研究部門的負(fù)責(zé)人 Erik Larsson 指出，這些新的測試數(shù)據(jù)是實驗性的，并不是在真實的場景下。他們是在一個沒有來自其它基站信號干擾的環(huán)境下測試的，并且用戶是處于靜止的，而在現(xiàn)實中，人們和他們的手機經(jīng)常處于移動中。
然而，Larsson 表示這次測試結(jié)果依然非常有意義，并說：「這次實驗結(jié)果給我留下了深刻的印象，我認(rèn)為他們證明了這項具有潛力的大規(guī)模MIMO是5G 一項可擴展的關(guān)鍵技術(shù)�！�
在這次的演示中，這個團隊使用了美國國家儀器的可擴展樣機平臺，這個平臺是由LabVIEW軟件和PXI 硬件構(gòu)成。這個設(shè)備通過布里斯托大學(xué)和當(dāng)?shù)爻鞘欣硎聲献麝P(guān)系提供，這作為將布里斯托作為無線技術(shù)試驗臺倡議的一部分。
