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专题
2020/1/15 14:56

5G MU-MIMO关键技术和性能研究

邮电设计技术  李新玥,杨 艳,张 涛

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘 要:5G的MU-MIMO技术和性能进行了分析,并与SU-MIMO做对比。首先介绍了MU-MIMO的关键技术,包括系统模型、预编码技术和用户配对算法,并结合系统模型推导出用户在2种传输模式下的SINR。其次通过仿真分析,得出信道相关性和SINR对系统吞吐量的影响。最后以系统吞吐量增益为原则,找到了2种传输模式合理切换门限,为5G的调度算法提供参考。

关键词:MU-MIMO;信道相关性;SINR;吞吐量增益

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2019.12.009

引言

早期MIMO主要用在SU-MIMO系统中。在SUMIMO中,占用相同时频资源的多个并行的数据流发给同一个用户或从同一个用户发给基站,仅用于增加一个用户的速率,即相比未使用MIMO技术的蜂窝系统来说,用于资源分配的空间的维度可以得到明显的提高,可以更好地利用空间信道。但在实际运用中,一个基站通常同时支持多个用户进行通信,研究逐渐转向多个用户通过空分方式共享同一时频资源的MU-MIMO技术,系统可以通过空间维度的多用户调度获得额外的多用户分集增益。

无线通信技术发展到5G阶段,采用大规模天线,垂直和水平排列的大量天线阵子可获得更窄、能量更集中的波束,使5G的波束赋形更加灵活,减少MU-MI?MO用户间的干扰。在5G中不再有类似于4G的多种传输模式,下行固定TM1传输模式,通过端口的配置,实现预编码的配置、不同流数的自适应切换。并且通过基站的用户选择和配对算法,实现用户SU-MIMO和MU-MIMO的自适应切换,以达到小区的最大容量。

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