基于大規(guī)模MIMO無線通信系統(tǒng)的有效容量研究.pdf

1、由于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，在下一代無線通信系統(tǒng)中，對無線流量的需求會大大增加，并且大量的流量將來自于各種各樣的多媒體應(yīng)用。為了滿足如此大的流量需求，massive multi-input-multi-output(MIMO)由于其超高的頻譜效率被作為一項未來5G移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)提出來。而大量的天線布置在基站端有限的空間上，勢必造成天線排列的特別緊湊，因此天線間的互耦效應(yīng)所產(chǎn)生的影響就會變得足夠大以至于我們不得不考慮其對通信容量的影響。<

2、br>　　本文研究了一個矩形天線陣列的互耦效應(yīng)對整個無線系統(tǒng)的影響。為了更加有效地評估帶有矩形天線陣列的massive MIMO無線通信系統(tǒng)，本文定義了接收分集增益并在不同的天線間距和天線數(shù)量的情況下對其進行了分析。進而推導(dǎo)出了在考慮天線陣列互耦效應(yīng)情況下的上行鏈路遍歷可達速率及其上限值，并通過仿真得出了天線間的互耦效應(yīng)對massive MIMO無線通信系統(tǒng)的上行鏈路可達速率的上限值影響很大的結(jié)論。通過仿真我們還可以知道對于一個固定大小

3、的天線陣列，當天線間距為0.5倍傳輸波長時，上行鏈路遍歷可達速率達到最大值。
　　射頻通道的使用成本比較高，而在傳統(tǒng)的massive MIMO無線通信系統(tǒng)中，在基站端使用射頻通道的數(shù)量與使用的天線數(shù)量相等，因此成本會非常高，并且造成了很大的資源浪費。為了更進一步地降低成本，本文提出了一個最優(yōu)的等效預(yù)編碼方案，并且推導(dǎo)出了在應(yīng)用等效預(yù)編碼方案以及一定服務(wù)質(zhì)量(QoS, quality of service)要求限制下，massive