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Massive MIMO的优势和挑战

时间:2018-04-16 09:30来源:未知 作者:湖北电信 点击:
Massive MIMO的优势和挑战 根据信息论,天线数量越多,频谱效率和可靠性提升越明显。尤其当发射天线和接收天线数量很大时,MIMO信道容量将随收发天线数中的最小值近似线性增长。因此,采用大数量的天线,为大幅度提高系统的容量提供了一个有效的途径。 相比
  
Massive MIMO的优势和挑战
 
根据信息论,天线数量越多,频谱效率和可靠性提升越明显。尤其当发射天线和接收天线数量很大时,MIMO信道容量将随收发天线数中的最小值近似线性增长。因此,采用大数量的天线,为大幅度提高系统的容量提供了一个有效的途径。
 
相比于传统的MIMO技术,Massive MIMO具有很多优势,同时也有很多挑战,如图4-38所示。
 
Massive MIMO的优势和挑战

Massive MlMO的优势包括:
 
第一,Massive MIMO能深度挖掘空间维度资源,使得多个用户可以在同一时频资源上与基站同时进行通信,从而大幅度提高频谱效率;
 
第二,Massive MIMO可大幅降低上下行发射功率,从而提高功率效率;
 
第三,Massive MIMO将波束集中在很窄的范围内,从而大幅度降低干扰;
 
第四,当天线数量足够大时,最简单的线性预编码和线性检测器趋于最优,并且噪声和不相关干扰都可忽略不计。
 
Massive MIMO面临的挑战包括:
 
第一,目前Massive MIMO仅考虑时分双工(Time Division Duplex, TDD ),利用信道互易性来获得信道状态信息,但是由于导频信号空间的维数总是有限的,所以总是不可避免地存在不同小区的用户采用相同导频同时发射,从而导致基站无法区分,形成所谓的 "导频污染〃,Massive MIMO中导频污染已经成为性能的瓶颈;
 
第二,当前Massive MIMO的信道模型仍不成熟,需要深入硏究符合实际应用场景的信道模型;
 
第三,Massive MIMO的信号检测和预编码都需要高维矩阵运算, 复杂度高,并且由于需要利用上下行信道的互易性,因而难以适应高速移动场景和FDD系统;
 
第四,由于Massive MIMO采用大量天线进行收发,因此功耗也大幅增加,因此需要设计天线单元和阵列,降低天线的能耗。
 

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