《大規(guī)模MIMO技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、大規(guī)模MIMO技術(shù)什么是MIMO技術(shù)？多輸入多輸出技術(shù)（Multiple-InputMultiple-Output，MIMO）是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過(guò)發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過(guò)多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)、被視為下一代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。大規(guī)模MIMO產(chǎn)生的背景傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)并不能滿足當(dāng)代呈指數(shù)上漲的無(wú)線數(shù)據(jù)需求，而且面臨著計(jì)算復(fù)雜度高，成本高昂的回

2、程鏈路的建設(shè)，較高的延時(shí)等問(wèn)題。。。大規(guī)模MIMO的概念2010年底，貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家ThomasL.Marzetta研究了多小區(qū)、TDD情況下，各基站配置無(wú)限數(shù)量天線的極端情況下的多用戶mimo技術(shù)，提出了大規(guī)模MIMO（MassiveMIMO）的概念，發(fā)現(xiàn)了一些與單小區(qū)、有限數(shù)量天線時(shí)的不同特征。MassiveMIMO技術(shù)是指基站天線數(shù)目龐大，而用戶終端采用單天線接收的通信方式，可作為目前移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種平滑的過(guò)度方式，即不必大面積更新用戶的終端設(shè)備，通過(guò)對(duì)基站的改造提高系統(tǒng)的頻帶利用率如何理解MassiveMIM

3、O呢？（1）天線數(shù)傳統(tǒng)的TDD網(wǎng)絡(luò)的天線基本是2天線、4天線或8天線，而MassiveMIMO指的是通道數(shù)達(dá)到64/128/256個(gè)。（2）信號(hào)覆蓋的維度傳統(tǒng)的MIMO我們稱之為2D-MIMO，以8天線為例，實(shí)際信號(hào)在做覆蓋時(shí)，只能在水平方向移動(dòng)，垂直方向是不動(dòng)的，信號(hào)類似一個(gè)平面發(fā)射出去，而MassiveMIMO，是信號(hào)水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進(jìn)行利用，信號(hào)的輻射狀是個(gè)電磁波束。原理圖大規(guī)模MIMO的優(yōu)點(diǎn)1.大幅度提高網(wǎng)絡(luò)容量（基于多用戶波束成形的原理）美國(guó)萊斯大學(xué)Argos大規(guī)模天線陣列原型機(jī)2.因?yàn)橛幸?/p>

4、堆天線同時(shí)發(fā)力，由波速成形形成的信號(hào)疊加增益將使得每根天線只需以小功率發(fā)射信號(hào)，從而避免使用昂貴的大動(dòng)態(tài)范圍功率放大器，減少了硬件成本3.在大規(guī)模天線下，得益于大數(shù)定理而產(chǎn)生的衰落消失，信道變得良好，對(duì)抗深度衰弱的過(guò)程可以大大簡(jiǎn)化，因此時(shí)延也可以大幅降低值得一提的是，與大規(guī)模天線形成完美匹配的是5G的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)--毫米波。毫米波擁有豐富的帶寬，可是衰減強(qiáng)烈，而大規(guī)模天線的波束成形正好補(bǔ)足了其短板。1.想要發(fā)揮所有天線的潛力，基站端需要精確的信道信息，直觀理解即需事先知道不同目標(biāo)客戶的位置。如何將與用戶間的這一信道信息

5、精準(zhǔn)地告訴每一根天線是一件很棘手的事情。（目前最可行的方案是基于時(shí)分雙工(TDD)的上行和下行鏈路的信道對(duì)稱性。）2.為了獲得上行鏈路信息，手機(jī)終端需向基站發(fā)送導(dǎo)頻，可是導(dǎo)頻數(shù)量總是有限的，這樣不可避免地需要在不同小區(qū)復(fù)用，從而會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)頻干擾。3.另外，很多大規(guī)模天線波束成形的算法基于矩陣求逆運(yùn)算，其復(fù)雜度隨天線數(shù)量和其同時(shí)服務(wù)的用戶數(shù)量上升而快速增加，導(dǎo)致硬件不能實(shí)時(shí)完成波束成形算法?？焖倬仃嚽竽嫠惴ㄊ枪タ诉@一難題的一條途徑。大規(guī)模MIMO正在解決的瓶頸問(wèn)題1、天線單元數(shù)量2、接收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)3、天線頻段三、大規(guī)模MIMO

6、技術(shù)對(duì)5G系統(tǒng)的影響一個(gè)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)所需的基站天線單元數(shù)量取決于具體的情況。當(dāng)多路復(fù)用層小于4時(shí)可被設(shè)為64，當(dāng)多路復(fù)用層大于8時(shí)可被設(shè)為128.1、天線單元數(shù)量2、接收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)在上行鏈路中由于大量天線的存在可以顯著的降低用戶的發(fā)射功率。在MassiveMIMO的下行鏈路預(yù)編碼設(shè)計(jì)中，由于基站處天線數(shù)目的大量增加，傳統(tǒng)的信道狀態(tài)信息（CSI）反饋模式已無(wú)法適用，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的CSI反饋量隨著天線數(shù)線性增加，當(dāng)天線數(shù)很多時(shí)，反饋所需的時(shí)間將會(huì)遠(yuǎn)大于信道相干時(shí)間，所以當(dāng)前的MassiveMIMO系統(tǒng)僅考慮用于TDD系統(tǒng)

7、，利用信道互易性交換信息。工作頻段是天線的關(guān)鍵參數(shù)，隨著5G高頻段研究的廣泛開(kāi)展，30GHz或更高頻段的毫米波通信備受關(guān)注，該頻段頻譜相對(duì)寬松，可用帶寬也更寬，便于實(shí)現(xiàn)容量和頻譜效率的顯著提升。關(guān)于毫米波的諸多重要的問(wèn)題仍然需要研究。例如，毫米波的傳播并不遵循Rayleigh衰落模型，而是更傾向于視距傳播或者近似視距傳播，對(duì)于實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用增益，這一點(diǎn)的重要性顯而易見(jiàn)。此外，毫米波頻率的使用意味著更高的多普勒偏移，對(duì)于一個(gè)給定的速度，相干時(shí)間可能更短。3、天線頻段如果能夠利用一些新的手段使得大規(guī)模MIMO也能適用于FDD系

8、統(tǒng)和利用大天線陣列實(shí)現(xiàn)稠密小區(qū)間的干擾改善，以及利用一些新的數(shù)學(xué)工具得到MassiveMIMO系統(tǒng)的全面基本性能極限都已成為5G無(wú)線通信領(lǐng)域最具潛力的研究方向。服務(wù)理念中的“點(diǎn)點(diǎn)”◆理解多一點(diǎn)真情濃一點(diǎn)◆學(xué)習(xí)勤一點(diǎn)品質(zhì)高一點(diǎn)◆理由少一點(diǎn)效率高一點(diǎn)◆處理問(wèn)題靈活點(diǎn)工作過(guò)程用心點(diǎn)◆對(duì)待同事寬容點(diǎn)互相協(xié)作快樂(lè)點(diǎn)放映結(jié)束！敬