大规模天线技术(massive-mimo)简介

大规模天线技术汇报人：朱嘉诚导师：陈东华目录大规模天线简介原理介绍研究现状massivemimo简介•MassiveMIMO，又称为large-scaleMIMO。顾名思义，就是在基站端安装几百根天线（128根、256根或者更多），从而实现几百个天线同时发数据。•与传统的MIMO相比，MassiveMIMO的不同之处主要在于，天线趋于很多（无穷）时，信道之间趋于正交。系统的很多性能都只与大尺度相关，与小尺度无关。基站几百根天线的导频设计要耗费大量时频资源，所以基于导频的信道估计方式不可取。TDD可以利用信道的互易性进行信道估计，不需要导频进行信道估计。•在继承传统的MIMO技术的基础上，利用空间分集MassiveMIMO在能量效率，安全，鲁棒性，以及频谱利用率上都有显著的提升。与传统mimo的区别空间分集图示：空间分集抗信号衰落MassiveMimo研究现状图示：左侧为复合圆柱形大规模mimo系统，装有128根天线，这个阵列有16组对偶极化的天线组成,天线阵列的阵元间隔为λ/2，天线阵列高约28.3cm,直径约294cm右侧是由128根天线组成的直线形天线阵列兰德大学（lunduniversity）制作的大规模天线系统MassiveMimo研究现状接受端：四个单天线用户发送端：采用MRT发送方式的两种天线阵列的下行合速率对比。图示：下行合速率与基站天线数目MassiveMimo原理介绍•（上行链路）系统模型基站由M根天线构成，接受来自K个单天线用户的数据，基站接受到的信号为：nGxyup其中：Mmhgkmkmk,...,2,1,mkmkgG快衰落系数几何衰落以及阴影衰落系数（1）MassiveMimo原理介绍（上行链路）系统模型Mmhgkmkmk,...,2,1,在多个相关时隙内与m无关，并且是先验的。因为用户和基站的距离远远大于基站天线之间的距离，的数值随着时间变化很缓慢。所以有：k2/1HDG带入（1）式：nxHDy2/1up由于D与m无关，矩阵D是一个对角阵，,mkmkDk2100000MassiveMimo原理介绍（上行链路）系统模型良好传播：假设快衰落系数也就是H中的元素是独立分布的，0均值，单位方差则：KMMMHH,2/12/1DDHHDGGnasnandnsaHpsaH,01,1..2..qppp证明：因为22221...1,]...[][qipiTnTnqpqqandpp且其中：qpMassiveMimo原理介绍（上行链路）系统模型良好信道状态信息（perfectCSI）下的上行速率通过线性检测，使用迫零的接受方式，最终可以得到上行的速率为：))(1(log2,kuzfkPKMpRnaGxaHkHkukpr基站收到的第k个用户发出的信号为：谢谢