5G大规模MIMO增强技术及发展趋势

【摘  要】大规模MIMO技术是5G的关键技术之一，其原理是当基站天线数量远远大于终端天线数量的时候，基站到各个用户之间的干扰趋于消失，为更好地应用大规模MIMO技术提升系统容量和用户频谱效率，3GPP对相关技术进行了标准化。首先介绍了3GPP在Rel 15阶段对大规模波束赋形的传输方案和波束管理等关键技术的标准化情况，然后重点分析描述了Rel 16阶段大规模MIMO的增强技术，包括多点（TRP）/多面板（panel）发送以及多波束发送等关键技术，未来大规模MIMO的发展趋势将根据实际应用部署对相关的技术做进一步增强。

【关键词】大规模天线阵列；多点/多面板发送；多波束发送

0   引言

第五代移动通信系统中的小区越来越密集，其对业务和容量的需求越来越高，在基站端采用超大规模天线阵列（比如数百个天线或更多）可以满足用户对高速发展的数据流量的需求。

3GPP Rel 15 5G NR包含了一部分大规模MIMO的特性，推动了基站在高低频段大规模天线技术的应用。由于引入了一些新的部署场景，如多面板阵列，高频段混合波束赋形等，因此5G NR相比于4G LTE引入了新的特性，包括支持多点/多面板操作，灵活的信道状态信息（CSI）获取和波束管理，支持32端口的低分辨率Type I码本和高分辨率的Type II码本以及灵活导频（尤其是CSI-RS、DM RS和SRS）的发送。

5G NR MIMO相比LTE MIMO有以下几方面的区别：

（1）高分辨率的Type II码本能够提供比LTE多30%的用户