河北农业大学 索怡宣 吕宇玲

5G网络中的mmWave和Massive MIMO

河北农业大学 索怡宣 吕宇玲

5G作为第五代移动通信技术，对其的研发工作是全球，特别是各移动通信领先国家、大型移动通信公司争相抢占的先机。我国也积极致力于5G技术的研究工作。本文主要介绍5G网络中mmWave技术以及在毫米波波段上使用的大规模MIMO技术。

5G；大规模MIMO；mmWave；通信

1 5G网络

2017年2月9日，GPP国际通信标准组织正式宣布“5G”成为下一代移动网络连接技术的正式名称，而5G网络也将成为目前LTE或LTE-Advanced 4G网络之后的下一代移动通讯技术，数据传输速率可达10Gbps，是现在LTE标准的100倍。相比于2/3/4G，5G不再单纯地强调峰值速率，而是综合考虑峰值速率、用户体验速率、频谱效率、移动性、时延、连接数密度、网络流量效率和流量密度这8个技术指标。为了达到以上指标，现有的宏观的大面上的技术和架构基本上包括大规模天线阵列（Massive MIMO）、基于滤波器组的多载波技术（Filterbank Multicarrier，FBMC）、毫米波（mmWave）、全双工复用、信道编码、D2D（device to device）等。其中本文详细介绍了mmWave和大规模MIMO技术以及相关技术应用。

2 5G网络中的mmWave技术

近年来，连接到无线网络设备的数量逐渐增加，造成提供服务的无线电频谱频段拥挤，也意味着每个人所使用的带宽减少，服务速度降低，掉线次数增加，而毫米波技术就是解决这一问题的关键。

毫米波通信属于微波通信，波长范围是1～10mm， 频率范围是30～300GHz，属于微波通信波长分段中极 高频段的前段，后段波长为0.1～1mm，频率为300GHz 到3THz的亚毫米波通信[1]。目前毫米波绝大多数的应用研究集中在三个吸收峰（60、120、200GHZ频率上）和五个“窗口”频率（包括35、45、94、140、220GHZ）上。……