5G and MIMO using Wireless InSite


考慮到再接下來數年到十年之內可預期各種行動通訊裝置以及連結各種無線通訊網路的各種裝置的數量會大幅增加,同時帶動資料傳輸需求也一起大量增加,整個產業開始尋求包含多輸入多輸出(MIMO, multiple input multiple output)在內的因技術來滿足5G無線通訊系統的需求。藉由MIMO技術,一個大型的天線陣列可以透過一個小型的基地台就把大量的資料串流提供給在同一個頻帶裡的多個使用者,在一個市區的環境哩,複雜的地形可以讓訊號傳輸的路徑變得又多又複雜,這也連帶地讓天線陣列在各頻道裡的工作特性變得非常複雜,尤其是移動中的裝置的特性會變得加複雜,模擬這些地形和天線以及運動造成的各種效應,對於評估和預測MIMO系統的性能非常的重要。
REMCOM的Wireless Insite 提供了獨特的功能離模擬5G,WiFi,以及其他和今日尖端科技相關的MIMO系統天線,MIMO版的Wireless Insite可以克服傳統ray tracing演算法在演算上的高度需求,並且詳實的模擬大量MIMO通訊頻道的無線電波傳遞路徑。

MIMO Capabilities in Wireless InSite
MIMO版本的Wireless Insite可以快速又準確的計算出MIMO系統傳輸與接收端多個路徑的各種資料以及模擬出關鍵的工作特性,在經過REMCOM公司對於記憶體使用以及軟體計算引擎的最佳化之後,Wireless Insite可以非常有效率的對大型的MIMO系統進行精確的模擬。

Wireless InSite simulation of a Massive MIMO base station in Rosslyn, VA
MIMO版的Wireless Insite提供的MIMO array builder功能讓使用者可以便利的建立1D,2D或是3D的天線陣列,並且能夠控制模型的各種細節或是設定個元件特殊的antenna pattern或是方向(orientation),所有的模擬資料都可以用各種方式加以檢視,比方說以文字顯示或是繪圖,或是匯出成資料檔案,後處理包括了接收功率, complex channel matrix,H-matrix,complex impulse response, times of arrival, directions of arrival, directions of departure for multipath等資料。
Massive MIMO Beamforming in Motion
REMCOM深入的研究了應用Wireless Insite的MIMO功能對市區模擬情境中的每一個或多個行動裝置產生complex channel matrix或H-matrix,接著對這些資料運用最大比例傳輸(Maximum Ratio Transmission,MRT),強制歸零波束成行(Zero Forcing beamforming)等演算法將波束成形動態的視覺化,在這些動態的掩飾裡可以看見大型的MIMO基地台(畫面中的綠點,傳輸端)將波束投射到沿著一個路線運動中的行動通訊裝置(紅點,接收端),同時在情境中也有另外15個固定的接收端裝置,MRT技術將波束投射到目的裝置的效果極大化,同時ZF技術則將對其他裝置的影響降到最低。
Maximum Ratio Transmission Beamforming using Wireless InSite



Zero Forcing Beamforming using Wireless InSite


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