武警工程大学　郭耀廷　胡瑞超

大规模MIMO系统性能的仿真研究

武警工程大学郭耀廷胡瑞超

大规模MIMO已经被认为是解决更大通信数据量的5G关键技术。本文通过分析和仿真证明大规模MIMO在不同传播环境下系统性能渐近特性，并且发现常规OLB算法应用于大规模MIMO会导致系统性能急剧恶化。

大规模MIMO；系统性能；OLB

1　引言

大规模MIMO是一种多用户MIMO技术，每一个基站都配置了一个由M个发射天线组成的单元，并利用它们与K个单天线终端在相同的时间和频段内通信，基站天线数量越多信号的空间聚焦性越好［1］，但是系统特性会出现一些新的变化，本文对不同信道传播环境和开环波束赋形（OLB，Open-Loop Beamforming）下的大规模MIMO系统性能进行分析和仿真，得出了相关结论。

2　大规模MIMO系统性能分析

2.1在非富散射环境中的系统性能

终端和基站间的信道响应可以用M维矢量代替。因为K个信道矢量通常是互不正交的，需要先进的信号处理技术来抑制干扰从而达到总的多用户信道容量。理想的传播环境意味着K个用户的信道矢量是相互正交的［1］。因为干扰可通过简单的利用信道正交性做线性处理就可以消除，但是实际中是不存在理想的传播信道［2］。

一种近似理想传播的形式可以在具有富散射的非视线环境下达到，该环境下每一个信道矢量都具有零均值且相同分布的随机输入。在这些条件下，信道矢量的内积随着增加基站天线数量的增加而趋于零，意味着信道矢量随着M的增加逐渐趋于正交化［3］。……