面向5G的大规模天线无线传输理论与技术  

An overview of transmission theory and techniques of large-scale antenna systems for 5G wireless communications

作　　者：王东明[1] 张余 魏浩[1] 尤肖虎[1] 高西奇[1] 王江舟 

机构地区：[1]东南大学移动通信国家重点实验室,中国南京210096 [2]School of Engineering and Digital Arts, University of Kent, Canterbury CT27NT, U.K.

出　　处：《中国科学：信息科学》2016年第1期3-21,共19页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2013CB336600);国家自然科学基金(批准号:61221002;61271205;61501113);国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2014AA01A704);江苏省自然科学基金(批准号:BK20150630)资助项目

摘　　要：为了满足2020年无线通信传输速率达到现有系统千倍的需求,研究学者已开始了5G移动通信系统的研发.相比第四代(4G),第五代(5G)移动通信需要在无线传输技术上取得突破性创新,以实现频谱效率和功率效率提升10倍的目标.其中,进一步挖掘多天线的空间复用能力是实现5G的关键途径.在接入点配置大规模天线阵列或多个接入点通过光纤互连形成大规模分布式多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统,可以大幅提高系统总的频谱效率.本文对大规模MIMO和大规模分布式MIMO的研究进行了综述,包括频谱效率理论分析、信道信息获取、传输理论与技术和资源分配技术.The research and development of 5G mobile communications systems has started in preparation for a thousand fold increase in mobile data traffic by 2020.Compared with 4G,5G systems should be ready to innovate wireless transmission to achieve a tenfold increase in both spectral efficiency and power efficiency.Exploring the spatial multiplexing of multiple antennas is the key to realizing 5G.With the deployment of large-scale antennas centrally at a base station or a large number of remote radio units,the sum rate of the system can be improved greatly.This paper provides an overview of wireless technology of large-scale antenna systems with regard to spectral efficiency analysis,channel state information acquisition,transmission technologies,and resource allocation.

关 键 词：5G 大规模MIMO 大规模分布式天线系统 频谱效率 信道信息获取 多用户MIMO 资源分配 

分 类 号：TN929.5[电子电信—通信与信息系统]