张沛昌，安万年，钟世达，黄磊，庄春生，张伟

（1. 深圳大学电子与信息工程学院，广东 深圳 518000； 2. 河南省科学院应用物理研究所有限公司，河南 郑州 450002）

1 引言

作为5G移动通信系统的关键技术之一，大规模MIMO（multiple-input multiple-output，多输入多输出）无线通信技术因其能够在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率而受到广泛关注[1-3]。然而，在大规模MIMO系统中，所有天线始终处于激活状态，每根天线对应的信息流需要单独使用一条射频链路，天线数量的增加直接带来射频链路数量的增加。特别是在未来B5G，甚至6G通信系统中，为满足通信巨流量（Tbit/s）、巨连接（千万级）需求，基站天线阵列规模预计将十倍于现有5G大规模MIMO系统，这无疑极大地加剧了MIMO系统复杂度[2-3]。

AS（antenna selection，天线选择）作为一种能够有效控制MIMO系统复杂度和硬件成本的技术，能够在有限的射频链路数量情况下，在MIMO通信系统的发射端和接收端基于一定的准则选择得到信道质量较优的天线用于发射信号和接收信号。这样既降低了射频链路成本和系统功率消耗，同时又能最大限度地发挥MIMO通信技术的优势。通常，AS有NBAS（norm-based antenna selection，基于范数的天线选择）和CBAS（capacity-based antenna selection，基于容量的天线选择）两种优化准则。其中，NBAS是通过选择具有最高信道增益的天线子集以获得最大等效信噪比[4-5]；而CBAS是选择具有最高信道容量特性的天线子集[6-7]。在实际应用场景中，由于MIMO终端设备物理尺寸往往是有限的，所以天线之间的相关性不可避免。在信道相关的条件下，NBAS通常会经历严重的性能损失，这是因为基于范数选择的具有高信道增益的天线之间往往具有较高的信道相关性，从而导致相应的MIMO性能损失；……