Massive-MIMO大规模天线技术概述与测试方法

【摘  要】为更好地评估天线技术的演进给5G网络带来的增益，探索有源天线的新型测试方法，首先简述了大规模天线的技术原理和最新协议进展，分析了大规模天线应用的技术挑战，并针对5G导频设计与信道估计方法、数/模波束赋型架构以及一体化有源天线测试方法等问题进行了详细的分析和研究。

【关键词】大规模天线;波束赋形;OTA测试

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2020.07.000        中图分类号：TN92

文献标志码：A        文章编号：1006-1010（2020）07-0000-00

引用格式：魏垚. Massive-MIMO大规模天线技术概述与测试方法[J]. 移动通信， 2020，44（7）： 00-00.

0   引言

5G系统引入大规模天线是因为随着无线通信系统物理层技术的进步，LTE系统的系统容量已经逼近香农极限，难以再进行更深度的挖掘，5G频谱效率和系统容量的突破需另辟蹊径。从频域和时域，甚至码域的角度没有大的提升，5G将目光转向空间复用。大规模天线（Massive-MIMO）概念是在2010年由贝尔实验室的Thomas L Marzetta首次提出[1]，通过基站侧布置大规模阵列天线，将发射能量集中，将波束赋型在更窄的方向上，在空间中每个波束相对独立，实现空间域维度的资源复用。理论假设当天线数远远大于用户终端数时，多用户传输信道趋于正交，实现频谱资源复用，能够数倍提高小区容量和频谱效率[2]。

MIMO技术在3GPP LTE早期版本已经出现，随着容量需求和技术的发展，天线数随版本演进不断增多，16天线可以认为是进入多天线“大规模”的门槛。标准进展如图1所示，为了实现全维发射，Rel-12中首先完成了针对6 GHz以下频段的3D化的信道及应用场景建模工作，通过球面体传播模型替代传统的平面传播模型，垂直维度的波束能够实现高楼覆盖，扩展了多天线的应用场景。……