大規(guī)模多天線信道測量及小尺度衰落特性研究.pdf

1、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)市場與業(yè)務(wù)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，推動了第五代移動通信(5G)的技術(shù)研究。5G要求具有媲美光纖的接入速率、享受本地操作的實時體驗以及隨時隨地的寬帶無線接入能力，這對5G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率等都提出了巨大的挑戰(zhàn)，僅靠提高傳輸帶寬、增加小區(qū)密度等方式，已無法滿足這一需求。因此，迫切需要革新性的無線傳輸技術(shù)出現(xiàn)。大規(guī)模多天線(Massive MIMO)技術(shù)作為5G的候選技術(shù)之一，突破傳統(tǒng)多天線和智能天線技術(shù)的限制，充分挖掘無限

2、空間資源，可以以更小的功率消耗，實現(xiàn)頻譜效率和信道可靠性的大幅提高。
　　在無線通信系統(tǒng)研究設(shè)計、部署和優(yōu)化過程中，無線信道特性必須給予充分的考慮。作為其基礎(chǔ)研究工作—信道模型的建立，亟需真實場景的信道數(shù)據(jù)來支持。本文基于此背景利用自行研制的測量平臺在不同場景進行信道測量采集真實信道數(shù)據(jù)，對Massive MIMO寬帶無線信道進行了參數(shù)分析與建模。
　　論文首先簡單回顧了表征寬帶無線信道特性的基本參數(shù)，對無線信道測量的方法和

3、原理及測量信號的選取等進行了詳細闡述。在測量數(shù)據(jù)的參數(shù)提取方法中，簡單介紹了論文中后期數(shù)據(jù)處理所用的多徑搜索及系統(tǒng)響應(yīng)消除等的方法。并對信道測量所用平臺軟硬件及相應(yīng)的功能原理進行了詳細的講解。
　　深入研究Massive MIMO寬帶無線信道衰落特性，重點針對操場空曠場景以及報告廳會議室場景，圍繞上述兩種場景，分別在1.4725GHz和4.450GHz兩個頻段下，展開了大量的實地測量?；趯崪y數(shù)據(jù)，對小尺度時延衰落和空域信道特性進

4、行了提取，深入分析Massive MIMO無線信道的傳播特征。
　　采用RA(Reverse Arrangement)試驗方法對虛擬天線陣列（128陣元）經(jīng)歷的信道平穩(wěn)性進行了分析研究，并通過實際測量數(shù)據(jù)驗證得出在高頻點時滿足廣義平穩(wěn)特征，在低頻點時由于信號傳播損耗較小，天線陣列較長，受周圍散射物影響較大，到達接收端的多徑數(shù)目較多，不能滿足廣義平穩(wěn)特性。
　　現(xiàn)有的信道模型中大尺度矩陣只考慮收發(fā)端天線之間的路徑損耗，而不考慮

5、陣列天線上的衰落，但在Massive MIMO系統(tǒng)中，由于線性陣列較長，此時天線陣列上的衰落將不可忽略。文章中通過幾何建模方法，結(jié)合基站端陣列天線空間域角度等信息對現(xiàn)有的信道矩陣中的大尺度矩陣進行了修正。
　　通過選擇典型場景進行實地測量，得到了1.4725GHz和4.450GHz兩個頻段下的一些信道特性，同時也可以在統(tǒng)計特性分析的基礎(chǔ)上獲得通用的信道模型，為5G Massive MIMO無線通信系統(tǒng)的實際網(wǎng)絡(luò)部署和規(guī)劃提供一定的