浅析发展5G通信中的大规模MIMO技术

李佩航+王芳

摘要：随着4G在日常生活中的普及，5G的概念慢慢出现在人们视野，作为下一代蜂窝数据通信，5G将会拥有更强大的数据吞吐量和更高的能量效率，让用户体验到更快的上网体验。大规模MIMO技术是实现5G系统不可或缺的一环。本文首先介绍MIMO的概念和发展历程，随后分析MIMO技术，最后讨论MIMO对发展5G的重要性。

关键词：5G；MIMO；信道估计；天线技术；多用户传输技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）06-0036-02

1 引言

移动通信网络经历了2G、3G、4G的发展，但是随着移动数据量和接入设备数的激增，这些技术可能无法满足一些人群的需求，因此，无论是国内还是国外都纷纷把目光集中在发展5G技术上。在发展5G技术的过程中，出现了一些重要技术，大规模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术就是其中之一[6]。大规模MIMO技术[6]作为21世纪最引人注目无线通信技术之一通过增加基站天线数大幅度提高系统频谱效率和能量效率，是5G发展过程中不可或缺的一环。

2 MIMO的概念和发展历程

2.1 MIMO的概念

MIMO是一种以通信系统可以利用天线独立收发信号为基础的抽象数学模型。该技术于1908年问世，利用多天线传输来抑制信道衰落，显著提高能量效率和降低误码率[6]。不同于最原始的SISO（Single-Input Single-Output）系统MIMO系统根据收发端天线数目的不同可分为以下两类，SIMO（Single-Input Multiple-Output）系统和MISO（Multiple-Input Single-Output）系统[7]。

2.2 MIMO的发展历程

MIMO系统在发展过程中经过研究人员的努力不断完善，从无到有，从简单到复杂，从低效到高效。在设备容量和利用效率等方面都体现了质的飞跃。MIMO技术的发展历程主要分为单用户MIMO技术、多用户MIMO技术和大规模MIMO技术三个阶段[5]。……