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大规模微波天线原理知识介绍

(1)当基站侧天线数远大于用户天线数时,基站到各个用户的信道将趋于正交。

(2)用户间干扰将趋于消失,而巨大的阵列增益将能够有效地提升每个用户的信噪比,从而能够在相同的时频资源共同调度更多用户。


具体来说,大规模MIMO技术依赖于基站侧所有天线的相位相干和计算简化的信号处理。相比4G系统MIMO,5G大规模MIMO可以提升至少10倍的信道容量,同时可以提高近100倍的辐射能量效率。容量的提升得益于大规模MIMO的高效空分复用。由于采用了大量的天线阵元,辐射能量根据波的相干叠加特性,高度集中在一个空间内的很小区域,使得辐射能量效率大幅提升。通过对发射信号的“赋形”,基站端可以确保所有的波前端叠加后共同辐射到期望终端,而不是无目的(随机)地辐射到其它地方。


在大规模MIMO系统中,基站配置大量的天线数目通常有几十、几百甚至几千根,是现有MIMO系统天线数目的1~2个数量级以上,而基站所服务的用户设备(User Equipment,UE)数目远少于基站天线数目;基站利用同一个时频资源同时服务若干个UE,充分发掘系统的空间自由度。从而增强了基站同时接收和发送多路不同信号的能力,大大提高了频谱利用率、数据传输的稳定性和可靠性。


大规模MIMO天线信道容量的本质就等效于多个正交并行子信道,因此大规模MIMO天线主要就是对空间信道进行分析处理。



内容来源: 今日头条

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