MIMO大规模阵列天线的研究

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1、无线通信张长青RadioCommunication面向5G的大规模MIMO天线阵列研究StudyonLarge-scaleMIMO面向5G的AntennaArrayfor5GMobileNetwork大规模MIMO天线阵列研究张长青（中国移动通信集团湖南有限公司岳阳分公司，湖南岳阳414000）ZhangChangqing（YueYangBranch,HunanCo.，Ltd.ofChinaMobileGroup，Yueyang414000，China）摘要：关键词：大规模MIMO天线系统中，基站覆盖范围内的多个用户可以在同一时频资源上MIMO；空间分集；空间复用；波束赋形；空时编码与基站同

2、时通信，既能充分利用大规模天线配置带来的空间自由度，提高空间doi：10.16463/j.cnki.issn1007-3043.2015.03.008复用和多址能力，又能利用大规模天线带来的分集增益和阵列增益，提高用户中图分类号：TN929.5与基站通信的可靠性和功率效率。传统MIMO天线设计不能同时满足空间增文献标识码：A益、空间复用和波束赋形应用。采用天线块结构，将波束赋形阵列作为大规模文章编号：1007-3043（2016）03-0034-06MIMO天线的天线块，在块间实现空间增益和空间复用，利用块中阵列实现波束赋形，可使大规模MIMO天线实现其所具有的所有功能。Abstract：I

3、nthelarge-scaleMIMOantennasystem，theseveralUEinstationiscommunicatedinsameslotandcarrier，thespacemulti-plexingandmultipleaccessisraisedandtheefficiencyofradioloadresources，byusinglargescaleantennabringspacefree-dom.Thereliabilityandpowerefficiencyofcommunicationinuserandstation，byusinglargescaleant

4、ennabringdiversitygainandarraygain.ThetraditionalMIMOantennadesignscan’tsatisfyspacegainandspacemultiplexingandbeamshapingatthesametime.Usingantennastructure，thebeamshapingarrayisusedastheantennaunitoflargescaleMIMOantenna，spacegainandspacemultiplexinginunitisrealized.Usingunitarraytoformbeamshapin

5、g，allfunctionsoftheantennaisgotteninlargescaleMIMOantenna.Keywords：MIMO；Spacediversity；Spacemultiplexing；Beamshaping；Spacetimecode的MIMO天线系统因技术原因只可任选1种或2种应0前言用模式，极大地局限了天线系统的性能。面向5G系统面向5G的大规模MIMO天线系统主要是指位于的频谱很有可能是毫米波技术，由于该技术可使设备基站的天线系统，这类系统首先是MIMO天线，其次是尺寸小型化和集成化，为大规模MIMO天线同时实现3天线阵列。其中多天线的作用是空间分集和空间复种

6、应用模式提供了技术保证。用，而空间分集和空间复用的前提是每根天线的独立1大规模MIMO天线架构分析性和无关性。阵列的作用是波束赋形，而波束赋形的前提是阵元间信号相长相消的相干性。显然，在MI⁃MIMO天线技术中的空间分集是指多根发射天线MO天线系统的空间分集、空间复用与波束赋形的3种或多根接收天线可以同时处理同一信号，这种应用模应用模式中，各天线对具体位置的要求几乎冲突。4G式虽然对空间传输容量和频谱利用率没什么贡献，但——————————却可以极大地提高无线传输的可靠性；空间复用是指收稿日期：2016-01-08发射天线是多根，接收天线是多根也可能是单根，可组342016/03/DTPT张

7、长青无线通信面向5G的大规模MIMO天线阵列研究RadioCommunication合成多路独立空间子信道用来传输多路不同用户信天线，发送端将信源比特流通过数字调制成串行码流，号，虽然可以较大程度地提高无线传输容量或频谱利再经串并变换成为与MIMO多天线对应的并行码流，用率，但很难改善无线信道的传输质量；波束赋形是指经过空时编码使之成为适应空间分集和时间分集的空多根天线在相关技术作用下，可以使多天线发射的电时