大规模MIMO概要.ppt

大规模 MIMO 二、MIMO的发展历史及应用 目 录 五、大规模MIMO的优点 四、大规模MIMO的研究方向 一、MIMO的概念及原理 三、大规模MIMO的概念 六、大规模MIMO的缺陷 七、大规模MIMO的展望 一、MIMO的概念 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术，即多入多出技术，指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。 它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。 空 时 编 码 信 宿 发射天线 空 时 编 码 接收天线 天 线 阵 C1(K) R1(K) CM(K) RM(K) 信 源 SI(K) MIMO系统原理 MIMO系统在发射端和接收端均采用多个天线和多个通道，如图所示。  1908年 马可尼就提出用MIMO来抗衰落; 70年代 有人提出将MIMO用于通信系统; 1995年 Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量； 1996年 Foshinia给出了一种多入多出处理算法——对角-贝尔实验室分层空时(D-BLAST)算法； 1998年 Tarokh等讨论了用于MIMO的空时码； 1998年 Wolniansky等采用垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统 ...... 这些工作使得MIMO技术的研究工作得到了迅速发展。  二、MIMO的发展历史及应用 MIMO的应用 1 2 3 4 无线宽带移动通信传统蜂窝移动通信系统和传统的分布式天线系统相结合无线通信领域雷达领域 ...... 5 传统的MIMO技术并不能满足当代呈指数上涨的无线数据需求，而且面临着计算复杂度高，成本高昂的回程链路的建设，较高的延时等问题. . . . . . However.... 三、大规模MIMO的概念 2010年底，贝尔实验室科学家Thomas L.Marzetta研究了多小区、TDD (time division duplexing) 情况下, 各基站配置无限数量天线的极端情况的多用户MIMO 技术, 提出了大规模MIMO (Massive MIMO) 的概念，发现了一些与单小区、有限数量天线时的不同特征。 Massive MIMO技术指基站天线数目庞大，而用户终端采用单天线接收的通信方式，可作为目前移动通信系统的一种平滑的过渡方式，即不必大面积更新用户的终端设备，通过对基站的改造，提高系统的频谱利用率。 Marzetta研究了一种时分双工(Time-Division Duplexing,TDD)的传输策略，在基站天线数趋近于无穷时，通常严重影响通信系统性能的热噪声和不相干的小区间干扰将可以被忽略不计，而且最简单的波束赋形，比如最大比合并接收机将会变成最优。 与以往干扰协调不同，Massive MIMO不再试图用协调不同的基站来进行合作传输的方法减小干扰，而是通过数量众多的天线来早增加有用信号的功率，从而增加信干比(SIR),以此来减少干扰的影响。 Massive MIMO，又称为large-scale MIMO。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。 四、大规模MIMO的研究方向 天线集中配置的Massive MIMO 主要应用场景 室外宏覆盖 高层覆盖 室内覆盖 在沿用现有的LTE系统MAC+PHY的结构下，Massive MIMO的物理层研究的方向主要包括： 四、大规模MIMO的研究方向 Massive MIMO的MAC研究 的方向主要包括：MU-MIMO配对算法、用户调度和资源分配策略。 此外，Massive MIMO还可以跟其他组网技术相结合，如LTE系统中的CoMP技术等。 ......  综上所述，在5G中，Massive MIMO是非常关键的技术，其核心问题的解决主要在PHY层和MAC层。 第一, 大规模MIMO 的空间分辨率与现有MIMO 相比显著增强, 能深度挖掘空间维度资源, 使得网络中的多个用户可以在同一时