蚁群算法在天线权值优化中的应用研究
2021-09-09马传项
马传项
中邮建技术有限公司
0 引言
根据GSA(Global Mobile Suppliers Association,全球移动供应商协会)统计,截至2021年4月中旬,全球已部署5G商用网络达到162张。截至2021年3月底,我国建成5G基站81.9万个,占全球70%以上,已建成全球规模最大的5G独立组网网络。2020年第四季度,全球5G订阅用户达到4.01亿,占全球移动市场4.19%。根据2021年一季度国内三大运营商公布的数据,中国5G用户数已经超过3.9亿户,或已占到全球市场80%左右。
目前大型城市主城区5G网络已经可以连续覆盖,为提升覆盖性能,现网逐步推广SSB(Synchronization Signal Block,同步信号块)8波束配置。但8波束天线权值配置共涉及32个参数,参数组合很多,天线权值参数优化复杂度非常高,且对优化工程师的无线环境鉴别能力要求提高,因此天线权值调整是当前外场进行覆盖结构优化中的难点。
1 Massive MIMO介绍
根据香农公式(公式1),提升信噪比可以提升信道容量。但是随着信噪比继续增大,信道容量增长速度变缓,提升空间变得有限。

B是信道带宽(赫兹),S是信道内所传信号的平均功率(瓦),N是信道内部的高斯噪声功率(瓦),C是信息传送速率(bps)。
MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)技术通过多天线突破了香农极限,可以成倍提升系统容量,天线数越多增益越大。相对于LTE系统,NR系统面临更大容量需求及高频引入后的覆盖短板。Massive MIMO基于大规模天线,通过空分复用、波束赋形等多天线技术可以很好地解决容量和覆盖问题。Massive MIMO可以获得阵列、分集、波束赋形和空分复用四个方面增益,提升系统覆盖、系统容量和峰值速率。
(1)上行接收分集:gNodeB侧通过多个天线接收来自多个信道的信号,对各天线上的信号进行加权合并运算,从而提高接收信号的信噪比和稳定性。……
