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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）03-0034-06 MIMO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： Inthelarge-scaleMIMOantennasystem，theseveralUEinstationiscommunicatedinsameslotandcarrier，thespacemulti- plexingandmultipleaccessisraisedandtheefficiencyofradioloadresources，byusinglargescaleantennabringspacefree- dom.Thereliabilityandpowerefficiencyofcommunicationinuserandstation，byusinglargescaleantennabringdiversitygain andarraygain.ThetraditionalMIMOantennadesignscan’tsatisfyspacegainandspacemultiplexingandbeamshapingatthe sametime.Usingantennastructure，thebeamshapingarrayisusedastheantennaunitoflargescaleMIMOantenna，space gainandspacemultiplexinginunitisrealized.Usingunitarraytoformbeamshaping，allfunctionsoftheantennaisgottenin largescaleMIMOantenna. 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