浅析大规模MIMO天线设计及对5G系统的影响_栾帅.doc

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1、浅析大规模MIMO天线设计及对5G系统的影响一栾帅栾帅,冯毅，张涛,许于君MonthlyFocus浅析大规模MIMO天线设计及对5G系统的影响本期关注浅析大规模MIMO天线设计及对5G系统的影响栾帅，冯毅，张涛，许于君(中国联通网络技术研究院，北京100048)LuanShuai,FengYi,ZhangTao,XuJun(ChinaUnicomNetworkTechnologyResearchlnstitute,Beijingl00048,China)AnalysisofMassiveMIMOA

2、ntennaDesignandltslnfluenceon5GSystem摘要：5G系统的研究方兴未艾，其中大规模MIMO及天线设计受到广泛关注。介绍了大规模MIMO系统对天线设计的耍求，分析了夭线的具体结构、技术参数及难点，结合天线数量、工作频段和信道估计，讨论大规模MIMO对5G系统的影响。关键词：大规模MIMO；天线；5G；毫米波doi：10.16463/j.cnki.issnl007-3043.2016.07.007中图分类号:TN929.5文献标识码：A文章编号：1007-3043(20

3、16)07-0028-05Abstract：Researchon5Gsystemhasbeenintheascendant,massiveMIMOandantermadesignhavereceivedextensiveattention.TherequirementsofmassiveMIMOsystemforantennadesignareintroduced.Thestructure,technicalparametersanddifficultiesofantennaareanalyzed

4、.TheinfluencesofmassiveMIMOon5Gsystemarediscussedcombinedwithnumberoftheantervnas,frequencyandchannelestimation.Keywords：MassiveMIMO；Antenna；5G；Millimeterwave0引言互联网与移动通信网的深度融合，催生了广大移动用户对数据业务近乎无止境的需求，同时令原木为通信而生的移动网络逐步向传媒的方向演进。虽然4G网络的逐步建成，网络规模趋于稳定，但频率资源

5、紧缺、能源的巨大消耗以及网络的优化问题却不容忽视。世界各国在推动4G产业化的同时，己开始着眼于新一代无线移动通信技术的研究，力求使移动通信系统性能和产业规模产生新的飞跃，5G概念呼之欲出。根据我国IMT-2020(5G)推进组的定义，5G需耍具备比4G更高的性能，支持0.1〜1Gbit/s的用户体验速收稿日期:2016-06-07率，每平方千米一百万的连接数密度，毫秒级的端到端吋延，每平方千米数十Tbit/s的流量密度，500km/h以上的移动性和数十Gbit/s的峰值速率。在关键技术方面，超密集

6、组网、大规模MIM0、非正交传输、高频段通信、C-RAN.SDN/NFV、内容分发网络(CDN)等均被认为是5G的潜在关键技术。就空中接口而言，大规模MIMO系统通过使用空间复用和减轻干扰，是解决无线数据服务指数增长问题的最重要的技术之一。而阵列天线是大规模MIMO的必要条件，天线的设计方案及对于大规模MIMO系统的实现十分重耍，甚至直接影响到5G系统的性能指标。1大规模MIMO研究进展作为5G移动通信系统的核心技术之一，大规模栾帅，冯毅，张涛，许于君本期关注浅析大规模MIMO天线设计及对5G系统

7、的影响MonthlyFocusMIMO的研究与标准化进程与5G同步进行，吸引着全球范围内政府机构、研究组织、运营商和设备厂商的持续关注和投入。国际方面，2012年，ITU、3GPP开始组织全球业界开展5G标准化前期研究。同年，欧洲推动METIS计划发展5G,并于2014年成立5GPPP,联合ICT行业、屮小企业和欧盟委员会合作推动欧洲的5G技术研究和产业发展。美国在5G发展上主要由芯片商高通和运营商Verizon主导，与思科、诺基亚、三星等设备厂商合作，计划2016年进行5G外场测试，2017年开

8、展5G试商用。国内方面，2013年，中国成立IMT-2020(5G)推进组，2014年发布5G愿景与需求白皮书，宣布2016—2018年分3个阶段进行：5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证。其中计划从2017年开始开展5G外场试验，基于3.5GHz频谱，设备内置128/256单元大规模密集阵列。同吋，在5G高频段方面，推进组开始了关于毫米波和大规模MIMO的标准化进程，包括高频段通信技术专题组和大规模天线技术专题组。标准化进展方面，在3GPP中大规模MIMO的标准化进程