大規模MIMO無線通信關鍵技術

郭爽楠++李子健

摘 要：隨著我們國家經濟的發展，科學技術也在迅猛發展，現在我們已經步入了信息社會，信息技術的發展近幾年也是相當迅速。我們要實現信息社會中信息的快速傳輸，就得不斷發展我們的通訊技術，這樣我們的數據傳輸才能滿足人們的需要，我們的社會才能更好的發展。基于這方面的考慮，大規模MIMO無線通訊技術的發展已經走進人們的視野，也逐漸成為人們關心的話題。大規模MIMO無線通訊技術對于提升我們的信息傳輸速度來說是很關鍵的，下面我們就具體說一下這項技術的相關問題。

關鍵詞：信息；大規模；數據傳輸；MIMO無線通訊技術

中圖分類號：TN919.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0041-02

現階段，我們的數據傳輸速度已經不慢了，但是隨著技術的發展，我們對數據傳輸的要求越來越高，這關系到我們對信息的把握和我們企業的能力問題。所以我們要不斷的提高信息的傳輸速度，這樣才能滿足社會發展的需要，才能趕得上時代發展的腳步，這樣我們的社會發展才能更上一層樓。我們國家先后經歷了2G、3G和4G時代，在不久的將來就會進入到5G時代。過去蜂窩網絡雖然說速度還可以，但是存在一些缺點，大規模MIMO無線通訊技術的優點使得它快速出現在人們的視野中，這項技術的發展和應用將彌足過去蜂窩網絡很多方面的不足，蜂窩網絡在發展的過程中也遇到了瓶頸，這樣大規模MIMO無線通信技術更加顯現出它的優勢，MIMO無線技術的發展是大勢所趨，是信息技術發展的產物。

1 大規模MIMO無線通信技術的現狀分析

大規模MIMO無線通信技術自發展以來，我們從它的發展過程中就可以看出它的優勢，這些優勢能彌補過去蜂窩網絡的不足，這樣這項技術就成了萬人矚目的焦點，這項技術的發展和應用也就成了很多企業共同關心的話題，因為這項技術的發展對企業的發展來說也是很重要的。大規模MIMO無線通訊技術增強了系統的可靠性，提高了頻譜效率，這樣巨大的優勢使得這項技術成為很多學者共同關心的話題。現階段，這項技術的應用已經很廣泛了，我們對5G技術的研究正在如火如荼的進行，并取得了很大進展，對5G技術的研究讓我們更清楚的看到了大規模MIMO無線通信技術的優勢和未來發展的潛力。隨著信息技術的發展，大規模MIMO無線通信技術必將會獲得更大的發展，將來這項技術的應用一定會更加廣泛，我們對這項技術的研究也不會停止。雖然說大規模MIMO技術存在很大的優勢，但是在發展的過程中也遇到了很多問題，我們必須解決這些問題并且優化，這樣這項技術才能更加健康的發展，并給我們企業的發展和社會的發展帶來福音。[1]

2 未來大規模MIMO無線通信技術的優勢

大規模MIMO無線通訊技術在將來一定會獲得長遠的發展，這對我們的社會發展來說很重要，對企業的發展也起到促進作用。我們就來說一下大規模MIMO無線通訊技術的優勢，前面我們已經說過MIMO無線通訊技術與過去蜂窩網絡的優勢，相比于大規模MIMO無線通訊技術，MIMO無線通訊技術就要自慚形穢了，因為大規模MIMO無線通訊技術相當于MIMO無線通訊技術的集合，功能將更加強大，優勢也會更加明顯。相比MIMO無線通信技術，大規模MIMO無線通信技術不僅是表面上天線數量多了，還有很多更加可觀的優勢，比如說：提高發射效率和能量傳輸效率，而且更加符合我們綠色社會的理念，在環保這方面也有一定的貢獻。在基站，我們可以配置更多的低功率天線陣列，這樣就可以改變過去小區覆蓋的模式，對提高系統性能很有幫助，系統容量和頻譜效率都會獲得很大提升，這樣我們的信息在傳輸的過程中就會更加安全。當天線的數量大于用戶的數量時，預編碼機制將會被應用，這樣就會產生更大的優勢，噪聲、干擾和誤差的問題都會被消除。在將來的發展過程中，TDD系統信道互易性大大降低了導頻開銷，為我們大規模MIMO技術的實現提供了更大的發展空間，這樣我們的大規模MIMO無線通訊技術在將來的發展會更加光明、更加可靠。[2]

3 淺談大規模MIMO無線通信的關鍵技術

任何一項技術的發展過程中都會遇到很多的難題和問題，一般關鍵技術的研究就是我們所說的問題和難題，這些問題解決了，我們的相關技術就會迎刃而解。大規模MIMO無線通訊技術的發展也是如此，它也會遇到這些情況，大規模MIMO無線通信技術的關鍵就是多用戶傳輸技術、信道狀態信息獲取技術和系統性能與信道模型分析等技術就成為了大規模MIMO無線通信技術的關鍵，下面我們就具體談談著幾項關鍵技術。[3]

3.1 多用戶傳輸技術

大規模MIMO無線通信技術的發展和建設都得依靠多用戶傳輸技術，多用戶傳輸技術是這項技術的基礎和支撐。在大規模MIMO無線通信技術的發展和建設過程中遇到了一個問題，就是多用戶空間無線資源的傳輸、共享以及多用戶上、下行通信系統的設計和優化，還有就是用戶端從基站獲得信道狀態信息。也就是說，用戶是否能從基站獲得信道信息決定著多用戶傳輸技術在大規模MIMO無線通信技術中的發揮程度，這也決定著大規模MIMO無線通信技術是否能有效運轉。因此，要實現大規模MIMO無線通信技術以及多用戶上、下行通信系統的優化設計，多用戶傳輸技術是基礎，也是必須要實現的。要想實現多用戶傳輸技術，就得讓用戶端可以從基站側獲得信道狀態的信息，這樣我們的多用戶傳輸技術才能發揮作用。

現階段，我們的大規模MIMO無線通信技術中，不管是客戶端還是基站側都很難捕捉到信道中的瞬時信息，為了改變這樣的現象，我們所采用的方法都是以貝爾實驗給出的最初方案為主。這個方法是基站側通過利用TDD系統上下行信道的互易性特點等來獲取用戶端上下行信道的估計值。在實際的操作過程中，我們往往把獲取到的估計值作為準確值來用，并以此為依據對用戶的信息進行接受和處理。這種方法雖然提高了基站側獲取用戶端上下行信道信息的能力，但是即使是用戶相對較少時，頻譜效率依然很低，并且用戶信息處理起來難度很高。所以說，多用戶傳輸技術是大規模MIMO無線通信技術的關鍵。

3.2 系統性能與信道模型分析技術

大規模MIMO技術的發展和建設過程中，系統性能與信道分析技術是很關鍵的。這項技術通過基站配置大量的天線陣列，這樣可以大幅度的提高傳輸信道的分辨率。但是在這項技術發展研究的過程中出現了很多新的問題，這些問題的解決對系統性能與信道模型分析技術的發展來說起到很關鍵的作用，但是我們對這方面的研究卻很少。我們通過對模型的分析得出的數據并不是很準確，對我們這項技術的發展產生障礙，所以，我們要加大這方面的研究，讓我們的系統性能與信道模型分析技術發展的更好。[4]

3.3 信道狀態信息獲取技術

我們從上述也能看出信道狀態信息的獲取是很關鍵的，它對多用戶傳輸技術的發展也很關鍵，但是這項技術的發展還是很困難的，它成為了大規模MIMO無線通信技術的瓶頸。我們要想更好地發展大規模MIMO無線通信技術，就要先解決這方面的問題，這樣大規模MIMO無線通信技術才能更加健康的發展。我們要加大對這方面的研究，通過技術的發展來實現基站側對用戶端上下行信道信息的獲取，這樣我們才能促進大規模MIMO無線通信技術的發展。

4 結語

綜上所述，大規模MIMO無線通信技術是信息技術發展的產物，它改善了原來蜂窩網絡的缺點，對我們的社會發展和人們的日常生活都會有很大的影響，所以我們要加大這方面的研究。我們在研究的過程中也遇到了很多的問題和困難，我們要找到解決這些問題的辦法，這樣我們的大規模MIMO無線通信技術才能更好的發展，我們的信息傳輸速度才會越來越快，我們的企業和社會才能因此受益。

參考文獻

[1]尤力，高西奇.大規模MIMO無線通信關鍵技術[J].中興通訊技術，2014，20（2）：26-28，40.

[2]蔡慈貴.大規模MIMO無線通信關鍵技術[J].通訊世界，2016，（16）：93-93.

[3]李曉輝，王維猛，黑永強，等.基于空頻相關性的大規模MIMO-OFDM信道壓縮反饋算法[J].電子與信息學報，2014，（5）：1178-1183.

[4]倪善金，趙軍輝.5G無線通信網絡物理層關鍵技術[J].電信科學，2015，31（12）：42-47.