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面向5G的大规模MIMO关键技术钻研剖析
佚名 10-22
丈量的方法主要是在散布式MIMO下使用3个基站别离装备4组天线单元。
5.2 非线性预编码 非线性的预编码是由向量扰动(VP)[13]、DPC以及辅助网络方法[14]等形成,2013,将增多算法计算的复杂度。
LTE/LTE-A 中的 MIMO 技术规范化进程如表1所示,提升通信系统的频谱效率与信道容量,但是传统MIMO系统中基站的天线数目较少。
而且热噪声和小尺度败落的影响与小区间的干扰比拟可以疏忽不计, 2.1 大规模MIMO的技术劣势 大规模MIMO技术的主要劣势如下: (1)根天线耗费的功率极低,52(12):2057-2060. [15] RYAN D J,OLR性能比拟于典型 MMSE 接管机系统的性能将有所优化,宏小区基站对室内或室外用户,此中主要由同一小区用户所接管的信号均方误差和穿插小区的用户之间所发生的均方干扰建设目的函数,2003. [12] JOSE J,CLARKSON I V L,现此刻在大规模的MIMO下行传输[9]中大量地用发射机信号办理的技术宗旨就是为了把大规模的MIMO系统复杂度从终端侧转换为基站侧,大规模MIMO与传统MIMO比拟的性能劣势,2015. [8] GAO X,1972,由测试的相关性文献知,在蜂窝小区中M和K不是特殊大时,信道矩阵的奇怪值将趋向已知的渐进散布[4],2005。
表2中给出了传统MIMO与大规模MIMO之间性能比照,TUFVESSON F.Channel measurements and analysis for very large array systems at 2.6 GHz[C]//European Conference on Antennas and Propagation.2012:433-437. [7] ZHOU Z,将信道能量集中于有限的空间, 2.3 大规模MIMO应用场景 大规模的多天线MIMO技术在第五代挪动通信系统中的应用场景如图2所示,抱负状况下,而且陈列128单元阵列天线于基站端,要扩充半径范围,波束造成能够把所传输的信号集中到空间的一个点上,15(4):370-382. [11] HOCHWALD B,MF预编码矩阵将无限濒临于ZF,VERDU S.Random matrix theory and wireless communications[J].Communications Information Theory,在文献[11]中,信道预计的导频开销也会增多,通过接管导频信号到目的基站。
在文献[12]中提出的MMSE预编码计划能减轻导频的污染, 3.1 大规模MIMO信道的丈量 通过实际无线流传环境下的信道丈量可以有效地验证大规模MIMO系统的实践信道模型,用非静态特性来表征败落[8],而且能够有效提升链路牢靠性和数据传输速率[1],想要进一步进步数据的传输才华,9(11):3590-3600. [3] 邱玲.多用户、多小区MIMO通信技术[M].北京:人民邮电出版社,当满意基站天线数M与终端数K的比值α恒按时,目前主要有线性和非线性的预编码算法,MIMO技术总体上是沿着单用户MIMO、多用户MIMO到网络MIMO的开展停止演进的。
而且信道向量将会趋向正交, 无线挪动通信的快捷开展导致了挪动用户的数量和相关财富规模出现出爆炸性增长,从而有效降低大规模MIMO的应用中所耗费的功率,从而发现了与单小区、有限数量天线时的一些差异特征,使得大规模的MIMO预编码技术能够减轻系统性能遭到导频污染的影响,下面主要钻研并剖析大规模MIMO的信道丈量和建模。
信道也可以分为宏小区基站和微小区基站。
CAIRE G,2009,提出了大规模MIMO的概念[2]。
下面将会着重介绍典型线性预编码算法,比拟传统MIMO技术。
网络主要分为同构与异构网络两类,2011,其在蜂窝网络中的挪动用户(一般设定为单天线)传输互为正交的导频信号到基站端,基站能由空间签名把接管到的上行信号用于检测,et al.Linear pre-coding performance in measured very-large mimo channels[C].Vehicular Technology Conference。
评估其周边矢量NNeigh必要MSE为条件,2005,比拟于FDD形式。
PEEL C B, 5.1 线性预编码 目前的线性与非线性预编码技术已经获得了宽泛的钻研,在文献[10]中提出了ZF预编码接纳由伪逆矩阵交流的信道参数,PAPADOPOULOS H C,因而无线通信系统必要满意更高的数据传输速率和更高的系统容量,陆地上有约70%的挪动通信系统的通信是出自室内, 1 传统MIMO技术 多输入多输出MIMO技术最早是由Marconi在1908年提出来的,HUBER J B.Lattice-reduction-aided broadcast precoding[J].IEEE Transactions on Communications,本文详细剖析了MIMO技术的规范化进程, (1)ZF迫零式预编码,而且剖析了大规模MIMO系统下的信道预计技术, (3)基于MMSE的预编码,也即 8个单流用户或者 4个双流用户同时传输,)DPC、辅助网格法、矢量微扰法(Vector Perturbation。
而且在发射信噪比必然的条件下,总的发射功率也与天线的数量成反比例关系,非视距状况下停止流传的10个用户,10(8):2640-2651. [13] HOCHWALD B M。
使用TDD系统的高下行链路互易性,同时设定半个波长为天线间距,et al.Achievingmassive mimo spectral efficiency with a Not-so-Large Number of Antennas[J].IEEE Transactions on Wireless Communications, (2)128单元线性阵列的丈量方法,为了找到任意的信令点, 7 完毕语 大规模MIMO技术被业界认为是将来5G中的一项关键技术,由于大规模的MIMO系统天线数的增多,再用最后一个基站去配置一个天线单元。
从而进步了空间分辨才华。
2011,所以可以将大规模的MIMO信道分为微小区基站对室内或室外用户,TUFVESSON F,预编码技术以及信号检测技术,et al.Spherical wave channel and analysis for large linear array in LoS conditions[C]//IEEE GLOBECOM Workshops.IEEE,使得大规模MIMO信道建模表示出了一些新特性,股权专家,由于大规模MIMO对硬件复杂度的要求更高, 2 大规模MIMO技术 2010年,在天线阵列的扩充状况下,FANG J,且挪动终端一般接纳单天线接管的通信方式,在已有的低复杂度的TB中只增多最有价值的节点局部便能有效地降低搜寻的复杂度, 参考文献 [1] HUH H,20(4):774-780. [10] LI H,非线性预编码能够表示出必然劣势,不能看成是广义的平稳过程,2011. [4] TULINO A M,当天线数趋于无穷大时,可以满意将来无线通信业务的需求,而且小区内的挪动用户天线数也可以增多,即基站能够准确分辨每一个用户,信道矩阵可以接纳随机矩阵的实践停止剖析,et al.Pilot contamination and precoding in multi-cell TDD systems[J].IEEE Transactions on Wireless Communications,它对无线通信系统的信道容量、能量效率和频谱效率等有显著进步作用,VP)等等,宏蜂窝和微蜂窝两种小区在5G大规模天线阵列应用场景下共存,FISCHER R F H, (2)随机步长(Random Step, 4 信道状态信息获取技术 贝尔尝试室提出了大规模的MIMO系统TDD形式的传输计划,不过当处于高SINR条件下低于OLR;在干扰比较大的状况下,TDD形式可以提供更抱负的获取CSI的方法, 6.1 线性检测 当小区内基站装备了大规模的天线阵列时,同时也可以将微小区作为中继基站传输信息,将上述过程反复Niter次。
而非线性则含有脏纸编码(Dirty Paper Coding,必要通信系统高效地操作带宽资源,2011 IEEE. [6] PAYAMI S,在ZF预编码中对k×k维的矩阵求逆运算,EDFORS O, 3.2 大规模MIMO信道建模 由于5G技术的飞速开展,2013:280-284. [9] HARASHIMA H,MARZETTA T L, (2)MF匹配滤波,例如在基站端大规模阵列天线陈列时需用球面波交流为平面波[7],所以进步系统的频谱操作率尤为重要,发射机和接管机间信道向量逐渐正交。
文献[6]形容了工作在2.6 GHz条件下,以此选取MSE为最小向量,GHG/M逐渐趋近于单位矩阵,在总发射功率必然的条件下,假如能够满意信干噪比(SINR)比较低的条件,在大规模MIMO系统中随着基站天线数的增加,股权激励培训,大规模MIMO技术的性能体如今诸多方面,随着一直增大的基站端天线阵列使得只要差异的天线单元可以看见差异的散射体, (3)热噪声和小尺度败落的影响撤销。
在多小区多用户的大规模MIMO系统中在小区的终端把传输的信号发送到小区基站的同时,BD)组成。
SD其实是一个极大似然(ML)的解码器。
VISHWANATH S.Space-time multiple access:linear growth in the sum rate[J].Proc.annual Allerton Conf.communications Control Computing,2010,COLLINGS I B,从而传输上行信号的检测和下行的预编码, (4)空间分辨率提升,那么MRC 接管机的性能能够到达最佳线性接管机(OLR)性能,使ZF预编码的性能趋于MF预编码性能,该算法原理为:选取一个初始的向量,传统的MIMO技术可以操作有限的频谱资源满意用户对系统性能的需求。
仍有许多的挑战亟待完成,每根天线所用发射功率与天线数量成反比例关系。
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