均匀平面天线阵列的大规模MIMO系统评估

Abstract

针对毫米波和传统蜂窝频段场景下频谱效率和传输可靠性较低的问题,文章提出了一种三维散射簇多天线信道模型以分析大规模多输入多输出（MIMO）系统性能。文章假设仰角和方位角分别遵循拉普拉斯和Von-Mises分布,推导出均匀平面阵列天线各单元之间空间相关系数的解析表达式,最后建立MIMO多天线系统模型并分析其系统性能。研究了仰角功率谱中不同角度扩展对均匀平面阵列衰落相关性和信道容量的影响,以及不同信噪比和天线阵元数对频谱效率的影响。分析结果与传统的均匀线性阵列进行比较表明,在毫米波场景下,均匀平面阵列比均匀线性阵列更适用于大规模MIMO系统,这使未来的移动网络工作在不同频段和蜂窝小区成为可能。

Keywords

• 无线通信;大规模多输入多输出;功率谱;空间衰落相关性;信道容量