5G Massive MIMO系統(tǒng)架構(gòu)及測試技術(shù) .pdf

1.引言
    Massive MIMO（大規(guī)模天線）技術(shù)是4.5G/5G 的關(guān)鍵技術(shù)之一，全球通信業(yè)
者對(duì)Massive MIMO 技術(shù)都非常關(guān)注。中國移動(dòng)和日本軟銀已經(jīng)開展了TD-LTE
Massive MIMO 技術(shù)。中國聯(lián)通、中國電信、Telkomsel 等運(yùn)營商完成了FDD
Massive MIMO 外場測試。我國5G 第一階段試驗(yàn)中Massive MIMO 被作為關(guān)
鍵技術(shù)，且有華為、中興、愛立信等5 家廠商參與試驗(yàn)。3GPP 從R13 版本開
始已經(jīng)將支持Massive MIMO 作為重要特性之一。
    Massive MIMO 技術(shù)，在基站收發(fā)信機(jī)上使用大數(shù)量（如64/128/256 等）
的陣列天線實(shí)現(xiàn)了更大的無線數(shù)據(jù)流量和連接可靠性。相比于以前的單/雙極化
天線及4/8 通道天線，大規(guī)模天線技術(shù)能夠通過不同的維度（空域、時(shí)域、頻
域、極化域等）提升頻譜和能量的利用效率；3D 賦形和信道預(yù)估技術(shù)可以自適
應(yīng)地調(diào)整各天線陣子的相位和功率，顯著提高系統(tǒng)的波束指向準(zhǔn)確性，將信號(hào)強(qiáng)
度集中于特定指向區(qū)域和特定用戶群，在增強(qiáng)用戶信號(hào)的同時(shí)可以顯著降低小區(qū)
內(nèi)自干擾、鄰區(qū)干擾，是提升用戶信號(hào)載干比的絕佳技術(shù)。
    如何評(píng)價(jià)Massive MIMO 技術(shù)，采用什么樣的測試指標(biāo)和測試方法，怎樣公平
且高效的衡量Massive MIMO 技術(shù)？這也是當(dāng)前通信科技業(yè)者十分關(guān)心問題。

2.Massive MIMO 系統(tǒng)架構(gòu)
    支持Massive MIMO 的有源天線基站架構(gòu)以三個(gè)主要功能模塊為代表：射頻收
發(fā)單元陣列，射頻分配網(wǎng)絡(luò)和多天線陣列。
   射頻收發(fā)單元陣列包含多個(gè)發(fā)射單元和接收單元。發(fā)射單元獲得基帶輸入并提供
射頻發(fā)送輸出，射頻發(fā)送輸出將通過射頻分配網(wǎng)絡(luò)分配到天線陣列，接收單元執(zhí)
行與發(fā)射單元操作相反的工作。RDN 將輸出信號(hào)分配到相應(yīng)天線路徑和天線單
元，并將天線的輸入信號(hào)分配到相反的方向。
     RDN 可包括在發(fā)射單元（或接收單元）和無源天線陣列之間簡單的一對(duì)一的映
射。在這種情況下，射頻分配網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)邏輯實(shí)體但未必是一個(gè)物理實(shí)體。
天線陣列可包括各種實(shí)現(xiàn)和配置，如極化、空間分離等。
射頻收發(fā)單元陣列、射頻分配網(wǎng)絡(luò)和天線陣列的物理位置有可能不同于下圖邏輯
表示，取決于實(shí)現(xiàn)。