היפוצים טכניים ב-FD-MIMO

המעבר ל- Full-dimension MIMO (FD-MIMO) מייצג שינוי יסודי באיך תחנות הבסיס לנהל מגוון מרחבי ומספרי משתמשים. בשכבה החומרה, יחידות רדיו קיימות נועדו בדרך כלל לתצורה פשוטה יותר של MIMO - כגון 2×2 או 4×4 - ואין להן ראשי אנטנה צפופים ש-FD-MO דורשות, מערך FD-MI עשוי להכיל עשרות או אפילו של רכיבי רדיו יעילים (מתאים) אלה.

Antenna Array Design ו-Celbration

הפריסה הפיזית של מערך FD-MIMO מציגה דרישות סובלנות הדוקות עבור אלמנט ספאק, הפיכה הדדית, והיערכות שלב. בלהקות גלי מילימטר המשמשות פריסות מתקדמות 5G, אפילו סטיות ייצור קטנות יכולות להפיג רווח מחלחל ולהגדיל את התערבות של קוה-ב-ל-לה. ⁇ יש לבצע הן במפעל ולאחר ההתקנה, הדורשות בדיקות מיוחדות כי צוותים רבים עדיין לא מצוידים למזג אוויריטרכיחות, למזג אוויר, לסיבוכים נוספים.

מורכבות עיבוד בסיס

FD-MIMO מעלה את תהליכי עיבוד אותות מעבר לאלה שרואים בדורות קודמים של MIMO.מטריקס הערוץ גדל ליניארי עם מספר אלמנטים אנטנה, מה שהופך טכניקות כמו אפס-על-ידי קידוד ומינימום פירושו טעות מרובע (MMSE) אינטנסיבית מבחינה חישובית.זמן אמת-זמן אמת-זמן מציג בקנה מידה דורש עיבוד מקביל מסיבי - לעתים קרובות על מערך השערים (FP) או יישום משולב (אנלוגי) כגון מטבולית של מסחר אלקטרונים).

ערוץ אסטנס Overhead

מידע מצב ערוצים (CSI) חיוני עבור FD-MIMO כדי לממש את הרווחים המולטי-מרחביים שלה.עם מספר גדול של אלמנטים אנטנה, מספר סמלי הטייס הדרושים לרכישת CSI גדל באופן יחסי, צריכת משאבים יקרים-זמן- ⁇ אנתרופולוגיה תרחישים בעלי יכולת גבוהה - כגון משתמשי vehicular על כבישים מהירים - זמן קוהרנטיות ערוץ מתכווץ, ואת הטייס מעל פני הפיילוט יכול להפוך כל כך גדול כי הם לא נגנים פעילים, אבל הם עדיין קומפקטיים מתקדמים, אבל הם עדיין קומפקטיים.

תשתיות וחלוקת גופנית Constraints

מעבר לחומרת רדיו ועיבוד, FD-MIMO מטילה דרישות מחמירות באתרים הפיזיים המארחים תחנות בסיס. תאי מאקרו עירוניים, מתקני גג וקטבים קטנים לעתים קרובות חסרים את הסובלנות המבנית עבור לוחות האנטנה הגדולים והכבדים יותר ש-FD-MI דורש. A טיפוסי FD-MO עבור להקות תת- 6 GHz עשוי לשקול 30-50 ק"ג ויש להם עומס רוח העולה על מגמות מורכבות לעתים קרובות.

חלל ומגבלות שילינג

תקנות תכנון עירוני, תקנות מחוזיות היסטוריות, והסכמי בעלי בתים יכולים להגביל את הגודל, הצורה, ואת המיקום של מערכות אנטנה חיצונית. בסביבות עירוניות צפופות שבו FD-MIMO מציעה את היתרונות הגדולים ביותר - כגון איצטדיון, תחנות רכבת, ומחוזות עסקיים - נדל"ן זמינות על גגות בנייה או ריהוט רחוב הוא לעתים קרובות צפוף עם תאים קיימים, Wi-Fi, שידורים.

Power and Cooling - שדרוגים

רדיו FD-MIMO צורכת משמעותית יותר כוח מקודמיהם כי לכל רכיב אנטנה יש שרשרת שידור משלה ומגבר כוח. מערך 64-element יכול לצייר 400-600 וואט בעומס מלא, בהשוואה ל- 100-150 W עבור מכשיר רדיו סטנדרטי 4×4 MIMO. Legacy, מקלטי בסיס של תחנת כוח לא היו מבוססים על עומסים אלה, זניחים לשדרוגים של יחידות רדיו מבוזרות וספקים נוספים, כולל קירור (Creshtros) הם גם תכונות קירור (Ricretexretated) או קירור, כולל קיבולת קירור, כולל של ציוד קירור, כולל קירור, כולל קירור, כולל קיבולת קירור (Ricial) ו-Ricives) ו-Ricial) ו-Ricrepods (Ricials) או קירור, כולל: קירור (Ricated).

פיזור וזרימות עבודה אינטגרציה

מפעילי רשת מתמודדים עם האתגר התפעולי של פריסת FD-MIMO מבלי להפריע לשירותים הקיימים. כי מכשירי FD-MIMO משתמשים לעתים קרובות בלהקות תדר שונות או דורשים קנונית חדשה (למשל, שדרוג CPRI / CPRIHAUL), פריסה במקביל על אותו המגדל או גג עשויים להיות קשים. מפעילים רבים לאמץ אסטרטגיה "קרועה להחליף" עבור המגזרים המקודמים ביותר, אבל גישה זו כוללת התאמות מתוכננות למזעריות זמן כדי למזעריות.

החזית וכושר הגב

מספר גדל של אלמנטים אנטנה רוחב פס רחב יותר של נושא FD-MIMO לייצר שיעורי נתונים בסיס כי יכול בקלות לעלות 25 Gbps לרדיו, ממשקי החזית המשותף העיקריים המבוססים על 10 GbE או CPRI פסיביים. upgrading ל- ECPRI (enhanced Common Radio Interface) או אימוץ ארכיטקטור משותף עם midhaul הופך הכרחי זה כוחות המעבר למפעילי השבבים שלהם, לפעמים, חסימת מיקרוסקופים רק שבבים, או רק.

רכישת האתר וקידום

הוספת ציוד FD-MIMO חדש לאתר קיים לעתים קרובות גורם היתרי הקרנה טריים, במיוחד אם מידות האנטנה או משקל עולים על הגבולות שאושרו בעבר.רשויות מקומיות עשויות לדרוש מחקרים סביבתיים (למעריצי קירור), הערכות השפעה חזותית, או דוחות שדה אלקטרומגנטיים (EMF) תהליך ההיתר יכול למתוח בין שישה עד שמונה חודשים בסמכות שיפוטית עם שרשראות אישור מורכבות, אשר החלול המסחרי של 5G תכונות מתקדמות.

מורכבות תפעולית והמשך השירות

לאחר פרסו, FD-MIMO מערךים מציג נטל תפעולי חדש.הההיגו של דבורים צרות בזמן אמת יוצר תבנית כיסוי שהיא דינמית ו ספציפית למשתמש ולא סטטית ומגזרית מערכות ניהול רשת מסורתיות, אשר מסתמכות על מדדי ביצועים מרכזיים בכל תא (KPIs) כגון התייחסות לקבלת כוח (RSRP), מאבק לספק חשיפה לביצועים לכל פנים ותפקודי רדיו (RD) יכולים להשקיע בתבניות ניהול גוף חדשות (RD) כגון אותות) כגון ממשקי חשמל שהתקבלו על פני רשת (RD) ותפקודים מרחביים שונים (RD) כגון אותות).

ניהול השוואתי

היכולת של FD-MIMO לשרת משתמשים מרובים באותו זמן משאבים סיבולת מגבירה את הסיכון של התערבות למשתמש למשתמש למשתמש, במיוחד בקצה התא. אלגוריתמים התערבות בין תאית (ICIC) המיועדים לתצורה פשוטה יותר של אנטנות הופכת ללא די. coתואם multipoint (CoMP) טכניקות יכול להפחית את ההתערבות, אבל הם דורשים סינתזה הדוקה ומידע נמוך יחסית בין תחנות בסיס, אשר מוסיף את הסיקור המרחבי של ה-FD.

פיתוח תוכנה ותוכנות

ערימה התוכנה נהיגה FD-MIMO היא רחוקה מ סטטי. 3GPP ממשיכה לחדד את נהלי ניהול קרן בשחרור 17 ו-18 ספקים לדחוף עדכוני קושחה שמשנים את האופן שבו מערך מטפל באירועים ניידות, הסתגלות ובקרת חשמל.כל עדכון חייב להיות regression-tested נגד סביבת החומרה והרדיו הספציפית של המפעיל, תהליך שיכול לדרוש שבועות של אימות מעבדה לפני פריסה עם אסטרטגיות מרובות של אספקת רדיו, במיוחד אתגרים בין מערכות רדיו-מולאופר - בעיקר ממערכות הפעלה - כמו גם אתגרים שונים.

מחסומים וכבדות

FD-MIMO דוחף את הגבולות הרגולטוריים במספר ממדים.הדאגות המיידיות ביותר כרוכות במגבלות החשיפה של EMF. עם אנטנה רבה ריכוז אנרגיה לתוך דבורים צרות, צפיפות הכוח העליונה ברמת הקרקע או על מבנים סמוכים עשויים לעלות על הסף שנקבע על ידי הוועדה הבינלאומית על הגנה מפני קרינה לא-Ionizing (ICNIRP) או הרגולטורים המקומיים.

המונחים: mitsing and Sharing

ביצועי FD-MIMO תלויים במידה רבה בגישה לפס רחב רוחב פס רחב ורחב. באזורים רבים, תת- ספקטרום 6 GHz מפוצל בין משתמשים ייעודיים (טלוויזיה ברודג', לוויין, קישורים מיקרוגל קבועים), מה שמקשה להרכיב את 100 MHz או יותר המציג את הפוטנציאל המלא של הטכנולוגיה.ספקטרום שיתוף מנגנונים כגון Access משותף (A) או את שירות רדיו רחב (BC) עם מערכת ניהולית אבטחה דינמית, אשר חייב להציג את הפוטנציאל המלא של דינמיקה של מנגנונים לשיתוף דינמיקה של דינמיקה של מערכת ההפעלה FRMDRMR.

בקרת יצוא וסטנדרטים טכניים

חומרה מתקדמת FD-MIMO ואלגוריתמים beamforming עשויים להיות כפופים להגבלות בקרת יצוא, במיוחד כאשר הם ניגשים לתצורה מסיבית של MIMO עם מאות אלמנטים או ניתוח גל מילימטרים. מפעילי במדינות מסוימות מתמודדים עם עיכובים בציוד כי משלוחים ספקים דורשים רישיון ממשלתי.בנוסף, תקנים כגון 3GPP ו- IEEE ממשיכים לפתח מפרט FD-MO - למשל, סביב מספר השכבות של תבניות תמיכה בו זמנית של ציוד זהה.

שקיפות ואסטרטגיה להפעלה

ההוצאה הון (CapEx) הנדרשת כדי לפרוס FD-MIMO על פני חלק משמעותי של רשת היא עצומה.רדיו יחיד 64-element FD-MIMO בתוספת בסיס מקושר, קירור, ושדרוגי אתר יכולים לעלות שלוש עד חמש פעמים יותר ממוררשת 4×4MO רדיו. כאשר מכפיל יותר ממאות או אלפי אתרים, סך הכל רץ למיליארדי דולרים עבור מדינה-מחדשתק, שבו הקמפוסים גדולים יותר מ-Fpic.

עלויות בעלות (TCO) Factors

מעבר לחומרה ראשונית, ההוצאה התפעולית (OpEx) של FD-MIMO גבוהה יותר בשל צריכת חשמל מוגברת, ביקורים תכופים יותר באתר תחזוקה, והצורך במהנדסי RF מאומן אשר מבינים אופטימיזציה מבוססת קרן. Power עולה לבד יכול להגדיל ב -40-60 אחוזים באתר, ובשווקים שבהם מחירי האנרגיה גבוהים או פחמן חלים, זה יכול לחסל את ההכנסות לשיפור זה מעט כי FD-MO הבטחות עלולות להפחית תכונות של אנרגיה.

חזרה על ההשקעה (ROI) Unquity

נכונות מנוי לשלם עבור שיפורים ביצועים FD-MIMO-derived ביצועים הוא לא מוכח בקנה מידה. בעוד משתמשים מעריכים את שיעורי הנתונים מהירים יותר בהגדרות צפופות, מעטים יקבלו שכבת מחירים פרימיום במיוחד עבור שירות "MIMO משופר" מפעילי כך להסתמך על רווחי הכנסות עקיפות - duced churn, עלייה של צריכת נתונים, ויכולת לעומס תעבורה מתאים קטנים אלה הם יתרונות קשים לדגם, לאחר מכן מעדיף החלטות שלב אחד עם רמות FD בלבד.

פתרונות מתפתחים והדרך קדימה

למרות האתגרים הללו, התעשייה מפתחת באופן פעיל סטיות.FLT:0) טכנולוגיות אנטנה MIMO הממצה ממשיכות לקדם את FLT:1, עם מודולים אנטנה קלה יותר ומשולבת יותר המשלבים את האלמנטים הרדיואקטיביים, מעגלי RF, וכמה פונקציות בסיס ליחידה אחת.

הגופים הרגולטוריים מתחילים גם להתאים: כמה רגולטורים לאומיים מציעים כעת אישורים מזורמים עבור ציוד AAS העומד בפרופילי תאימות EMF, חיתוך זמני אישור מחודשים עד שבועות.בנוסף, בריתות המפעילות כגון FLT:0 Next Generation Mobile Networks (NGMN) AllianceFLT:1 הם פרסום שיטות פריסה הטובות ביותר המסייעות למפעילים סטנדרטיים לתכנן, תכנון חשמל, בדיקות ספקים ומבחנים בין-ER.

במבט קדימה, [13]5GPP לשחרר 18 ו- מעבר ל-FLT 1 צפויים להציג זיכוך נוסף ספציפי מיקוד הפחתת מורכבות FD-MIMO יישום, כולל מחשוב מבוסס קודר המפחית דרישות עיבוד דיגיטליות ופורמטי משוב חדשים של מדינת ערוצים אשר להפחית את פני השטח.

שילוב עם אדריכלות פתוחה

Open RAN (O-RAN) מבטיח לבטל את תוכנת הבקרה FD-MIMO מן החומרה, פוטנציאל לאפשר נתיב שדרוג מודולרי ויעיל יותר. יחידה רדיו FD-MIMO יחיד יכול להיות מנוהל על ידי יחידה מרכזית ממוכר אחר, כל עוד ממשק החזית מתאים למפרט O-RAN מוקדם להראות כי O-MI-RAN מבוסס FD-MORU יכול להיות מנוהל על ידי יחידת הפעלה מהירה יותר (אך ממשק פתוח) אך ורק לאחר מכן, אם יש צורך בממשק הקדמי תואם את ממשק התואם את ממשק התואם את המפרט לממשק (או-D-דיפלומט) כדי להגדיל את המפרט את המפרט את המפרט את המפרט את המפרט את מפרט מוקדם יותר, במיוחד, במיוחד, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אם הוא יכול להיות מממשק הקדמי לממשק הראשון, במיוחד לממשק התואם את מפרט מוקדם יותר, אם הוא יכול להיות מממשק התואם את דרישות רדיו סטנדרטי (או-דיפלומט) כדי למנוע את דרישות הפעלה אוטומטית, אך ורקורד (או-דיפלומטית (או-דיפלומט) כדי למנוע את המפרט את המפרט).

אימון הטוב ביותר עבור Staged Rollout

מפעילי מנוסים ממליצים על אסטרטגיית פריסה בשלב בשלב מתקדם ולא שדרוג שמיכה.השלב הראשון מתמקד בשלב FD-MIMO בתאים המקרו המוגבלים ביותר - באופן חד-משמעי אלה המשרתים מרכזי מרכזים מרכזיים, מרכזי מעבר מרכזיים, ומקומות אירועים - תוך הסתמכות על השלב הקיים 4×4 או 8 ×8 MIMO באזורים פחות מחוסנים.זה מאפשר למפעיל לבנות מומחיות פנימית, התאמות, ותהליכי הפעלה, ונית, ונית, ונית, ונית, לאסוף את רמות ה-FD כדי להרחיב את רמות הגדלות את רמות ה-FMO (FI) כדי להרחיב את ה-FMO (FD) כדי להרחיב את ה-D (FMO) כדי להרחיב את הגדלות את הגדלות את רמות המאקרו-MAD) באזורים פחות ממעבדות את רמות ה-MAD (FMO (FD) באזורים פחות ממעבדות את רמות הגדלות את רמות הגדלות את הגדלות את רמות המאקרו-MAD.

המסע לאימוץ FD-MIMO המלא אינו קצר ולא זול, אבל היכולת והיעילות ספקטרלית מגבירה את ה-FD-MIMO נותרו ללא תחרות על ידי כל טכנולוגיה רדיו בודדת אחרת.בעלים של תשתיות, מפעילי רשתות, ספקים, ו הרגולטורים כל אחד חייב לשחק תפקיד בהתמודדות עם מחסומים הפריסה המתואר לעיל.As חומרה, אלגוריתמים, שיפור, וספרי משחק תפעוליים הופכים לפרקטיקה סטנדרטית, האתגרים של היום יהפכו לבסיס הדרישות של 5G ו- 5G.