MIMO研究成果出炉 6GHz以下5G系统表现佳

中山大学电机工程学系天线实验室日前于R&S年度科技论坛发表研究成果，该研究证明了6GHz以下的高维度MIMO天线系统，即便在身体与手的阻挡下，传输速度仍可达到Multi-Gbit/s的表现。

中山大学电机工程学系天线实验室蔡智宇表示，为达到5G行动通讯系统的发展指针，行动终端在任何时间、地点，个人体验的传输速率必须达到1 Gbit/s。 目前可达到的技术可分成两种，一是6GHz以下的高维度MIMO天线系统，二是毫米波频段的高增益数组天线系统。

由于毫米波频段的波长远比6GHz以下的波长短，使得能量在自由空间中的衰减速度明显变快，且在用户手握装置的时候，讯号很容易因接收不良而断讯，这些物理限制是如今必须克服的一大挑战。 相较于毫米波频段，目前中山大学的相关研究已验证，6GHz以下的高维度MIMO天线系统的实际可行性。 该系统无论在一般室内环境、户外环境或者用户手握等场景下，传输速度皆能达到Multi-Gbit/s的表现。

由中山大学自行开发的多天线高维度MIMO天线系统是以3.4~3.6GHz为主要测试频段，在终端装置上，该单位也自行研发出手机8、12天线实用设计，其配置构想是在发射端与接收端之间，配置多个MIMO天线， 并进行至少8个接收信道同时的数据传输。

此一结合了5G天线系统与手机实用设计的研究成果说明，当手机内建MIMO 12天线，应用于12×8 MIMO系统时，在256QAM调变与100MHz带宽下，数据吞吐量的实测结果约为3.8 Gbit/s，频谱效率约为38 bps/ Hz。 此实验结果证实，手机采用MIMO多天线，确实能达到Multi-Gbit/s的传输速率。 虽当用户手握双频MIMO 8天线与身体阻挡时，将使得接收端的八路信道讯杂比降低，不过，在16 QAM调变与100 MHz带宽下，3.5/5.8 GHz双频带的吞吐量仍可达约1.8 Gbit/s

上述实验结果显示，6GHz以下的高维度MIMO天线系统确实有助于提高频谱效率，并大幅提升数据的传输速度，且在用户手握或身体阻挡时，传输速度也皆能维持Multi-Gbit/s的表现，因而将是很有潜力达成5G发展指针的技术。