1、兆，频率复用因子为，则前向链路性能如下每个小区能服务个用户，每个用户平均净吞吐量为，每个用户中断净吞吐量为.，每个小区平均净吞吐量为等效为频谱效率.。更小频率复用因子为或增加平均吞吐量，但减少中断吞吐量。.文章结构第部分描述多小区场景以及传播模型。第部分讨论反向链路导频。第和部分分析当基站端天线变为无穷时多用户反向和前向链路数据传输。唯剩下不足就是由于导频污染引起小区间干扰。多小区分析是尤其简单，些参数包括绝对发射功率以及小区绝对大小都不会出现在公式中。分析得出了有效信干比闭式表达式，其仅与用户随机位置和阴影衰落系数有关。而可直接变换为容量表达。第部分从数值上获得了特定场景中以及容量累积分布函数。第部分讨论本文结果衍生。.场景本文场景限定为六边形蜂窝几何形，基站端配置无穷个天线，用户配置单天线时分双工，以及快衰落叠加几何衰减和对数正态阴影衰落。.六边形小区小区是六边形，半径从中心到定点为。每个小区中，个用户均匀分布，。
2、可能小区间协作方式。选择分配用户到小区在本文分析中如果个用户地里位置上在个小区中，则其被分配给相应基站。如果将其分配给信道最强基站则性能将会更好。协作协作也叫网络，多个基站通过有线连接构成分布式天线阵列，采用多用户方式。我们仅指出在上述文献中没有考虑获取开销，而是假设信息已知。而且结果没有显示出于用户移动关系。如果导频序列在不同基站集之间复用，导频污染也将出现在协作系统中。协作系统需要小区间有大量回程链路。.频分双工同样会问到提出系统是否可以在系统中使用。种方法是使用前向链路导频使得用户获得前向信道，并将通过反向链路发送给基站。然而需要训练间隔与基站天线数成正比。如果同样使用个符号进行前向导频，最多仅支持个基站天线。为了保证远大于用户数天线数，需要大幅减少服务用户数。这同样需要额外开销来发送反向链路。另个方案依赖于没有测试过猜想，尽管系统中前向和反向信道是统计独立，但当修正波长偏差之后，其有相似空间特征值。该方案可以。
3、相比于点对点系统有更强适应性在有直达径传播环境中，点对点系统没有复用增益，而多用户系统中由于终端角度间隔大于天线阵列瑞利分辨因而可以提供复用增益。在多用户系统中，信道状态信息是非常重要。前向链路数据传输需要基站已知前向链路信道，而反向链路数据传输需要基站已知反向信道。.大规模天线阵列多用户系统文献中提出了基站端配置数量远超过用户端多用户系统，其考虑了单小区时分双工场景，假设信道在段时隙中保持恒定不变，包括反向链路导频和前向链路数据传输。由于互易性，导频向基站提供前向信道估计，从而产生线性预编码进行数据传输。导频时间正比于终端数量而与基站端天线数量无关。不考虑基站天线数量，服务用户数受限于相干时间，而相干时间与终端移动性有关。文献中最重要发现是即使是有噪声信道估计，基站端增加天线数量总是有好处，并且在天线数量趋于无穷时，快衰落和不相关噪声影响消失。通过增加足够数量天线，总可以从低信噪比条件下恢复信号。本文考虑多小区蜂窝。
4、成立。如果用户分布在个波导中，其般模式小于用户数，该假设将不成立。.方法和结论概要考虑个蜂窝系统由非协作六边形小区构成，小区间频率复用因子为，使用，以及正交频分复用。基站端有个天线，，每个基站服务个单天线用户。用户均匀分布在小区中排除以基站为中心圆形区域。传播环境包括快衰落其在波长尺度上变化以及慢衰落对数正态并且几何衰减。基站和用户均没有信道先验信息，所有通过反向链路导频获得，其需要在前向和反向链路数据传输之前，并且在个相干时隙内。在个小区内，每个用户被分配个正交时频导频序列。根据频率复用因子，汉字,单词，英文字符出处,.基站端无穷天线非协作蜂窝无线通信.摘要蜂窝基站在相同时频间隔中服务许多单天线终端。在时分双工系统中，反向链路导频使基站估计互易前向链路和反向链路信道。信道估计共轭转置在前向和反向链路中分别被用作线性预编码和合并器。传播环境包括快衰落，对数正态阴影衰落以及几何衰减对于终端和基站端都是未知。天线数量。
5、排除以基站为中心圆形区域。传播环境包括快衰落其在波长尺度上变化以及慢衰落对数正态并且几何衰减。基站和用户均没有信道先验信息，所有通过反向链路导频获得，其需要在前向和反向链路数据传输之前，并且在个相干时隙内。在个小区内，每个用户被分配个正交时频导频序列。根据频率复用因子，相同导频序列在其他小区中复用。基站根据接收到导频传输信号其被相邻小区导频传输破坏进行信道估计。假设所有发送和接收是同步之后讨论，从导频污染角度来说，这是最坏情况。小区间没有协作或者信息共享，也没有功率控制。前向和反向多用户传输使用最简单线性预编码和合并。在前向链路中基站使用前向信道估计共轭转置标量形式进行预编码，反向链路中基站通过乘以反向信道估计共轭转置将接收天线信号进行合并。本文分析中令天线数增长到无穷。假设任意用户和基站之间个分量快传播向量范数随着增长，然而任意两个不同传播向量之间内积增长较慢，因而加性接收机噪声以及快衰落消失，小区内干扰同样消失。。
6、反向链路传输完整推导前向链路信息。其将随着天线数量增加而依赖于显著特征值数量足够服务个用户，但不要太多。同样，需要新传输实验。.总结信道信息获取以及导频污染现象是非协作蜂窝多用户系统基本局限。尽管这些局限，本文概述了蜂窝系统中利用多用户技术，基站配置大量天线同时与便宜少数单天线用户通信情况。这个系统在快变传播环境中有能力提供可靠前向和反向链路传输，并提供高吞吐量。当基站端天线数量趋于无穷，所有非相关噪声和快衰落将消失。仅剩下由于导频污染引起小区间干扰。基站端使用远大于用户数天线前向链路中可以使用最简单预编码以及反向链路信号处理。在天线数无穷极限情况下，多小区分析导频开销以及信道估计误差是非常简单。户所需要时间。正如后面将指出基站端天线数量远大于用户数量是个合适条件。本文分析中关于传播所做最重要假设是，随着基站端天线数量增长，不同用户之间传播向量内积增长速率小于用户自身内积。这个条件在上述传播模型中时成立，在直达径中依。
7、除去距离中心区域。小区中心是由个全向天线构成基站天线阵列，在接下来分析中，无限增长。.假设使用。将符号间隔记为，子载波间隔为，有用符号时间为，保护间隔循环前缀时间为。将保护间隔倒数，用子载波间隔衡量值成为“频率平坦间隔”图.第个小区第个用户到第个小区中第个基站天线传播系数记为.传播对于下面分析我们需要描述小区中个单天线用户与另个小区中基站之间传播系数。由于系统互易性，下行和上行链路传输系数是相同。如图所示，将第个小区中第个基站天线到第个小区第个用户在第个子载波上复传播系数记为，其值等于复快衰落乘以表示几何衰减和阴影衰落幅度因子,.,.,.,.,.其中是子载波数，是每个小区基站天线数，是小区数即复用相同频率带宽，是每个小区用户数。快衰落系数假设为零均值单位方差。对于频率索引，假设快衰落在连续载波上是分段恒定，其中是频率平坦间隔。每个平坦间隔中仅需要个导频符号。假设式中第二个因子相对于频。
8、和基站天线都是恒定，由于几何和阴影衰落在空间上变化缓慢，其影响因素如下其中是第个个用户导频序列集合记为个维酉矩阵，†。般而言，不同小区导频不正交，除非。每个基站将接收到导频信号与其正交导频相关。其他小区所有用户造成导频污染。第个基站获得信道估计如下ˆ这个分析比较直接，这里只阐述结果。反向链路在最大比合并之后，反向链路信号变为.,则第个小区第个用户有效为其中是第列向量。假设单位导频序列矩阵，根据各向同性分布随机独立选择。可以证明向量与任意行有相同概率分布。任意元素标准差为。如果将分母近似为其期望，则有则每个小区使用不同随机正交导频使得所有干扰小区用户干扰进行了平均，与复用导频没有大差别。如果服务用户数少于最大用户数，将增加，增加每个用户.中断容量。然而每个小区平均吞吐量将减少式在外面，其减。
9、,.,.,.,.,.其中是子载波数，是每个小区基站天线数，是小区数即复用相同频率带宽，是每个小区用户数。快衰落系数假设为零均值单位方差。对于频率索引，假设快衰落在连续载波上是分段恒定，其中是频率平坦间隔。每个平坦间隔中仅需要个导频符号。假设式中第二个因子相对于频率和基站天线都是恒定，由于几何和阴影衰落在空间上变化缓慢，其影响因素如下其中是第个户所需要时间。正如后面将指出，基站端天线数量远大于用户数量是个合适条件。本文分析中关于传播所做最重要假设是，随着基站端天线数量增长，不同用户之间传播向量内积增长速率小于用户自身内积。这个条件在上述传播模型中时成立，在直达径中依然成立。如果用户分布在个波导中，其般模式小于用户数，该假设将不成立。.方法和结论概要考虑个蜂窝系统由非协作六边形小区构成，小区间频率复用因子为，使用，以及正交频分复用。基站端有个天线，，每个基站服务个单天线用户。用户均匀分布在小区中。
10、剩下影响是由相同导频序列引起小区间干扰。本文推导信干比简单表达式，由于其慢衰落独立性是随机，并且对于所有载波是相同。本文数值确定了前向和反向链路累积分布函数。通过假设使用高斯信号并将干扰当作噪声，可以将表达式变换为容量。我们感兴趣是每个小区平均吞吐量，每个小区中可以服务用户数量，每个用户品均吞吐量，以及每个用户.中断吞吐量。本文数值结果基于些模型参数对数正态阴影衰落标准差，几何衰减指数，以及排除用户分布区域半径。除了数值推导结果，本文获得了些数学上准确度结论当然是在极限模型下每个小区吞吐量以及用户数与小区尺寸无关，频谱效率与带宽无关，并消除了每比特最小传输能量要求。些近似结论成立最佳服务用户数从最大化平均吞吐量角度是相干间隔除以时延扩展半，每个用户吞吐量与相干时间无关，扩大相干时间倍影响是允许服务两倍用户，反向链路性能和前向链路基本相同，尽管其统计略有差别。对于场景中，相干时间为微秒其能够适应速度，时延扩展.微秒，带。
11、趋于无穷时，完整多小区分析解释了小区内干扰，额外开销以及有信道状态信息引起误差，得出了许多数学上准确结论，并指出了蜂窝无线可能发展令人满意反向。尤其是不相关噪声和快衰落消失，吞吐量以及终端数量与小区尺寸无关，频谱效率与带宽无关，并消除了每比特最小传输能量要求。唯剩下不足是由小区间导频序列复用引起小区间干扰导频污染不能随着天线数趋于无穷而消失。关键词多用户，导频污染，非协作蜂窝无线，有源天线阵列.介绍多天线传统意义上技术在所有高级蜂窝无线系统是都是个关键技术，但还没有被挖掘出其真正潜能。这是有定原因。提高吞吐量其他便宜替代方案，譬如使用更多频谱资源来取代更贵且复杂技术方案。点对点系统需要昂贵多天线终端。在小区边缘时候，由于信号幅度与干扰相当，因而没有复用增益，同样在没有充分散射传播环境中也没有复用增益。取代点对点系统是多用户系统，天线阵列同时服务许多独立终端。这些终端可以是便宜单天线设备，所有终端均有复用增益。多用户系。
12、影响大于里面影响。前向链路前向链路数据信号为†则第个小区第个用户有效为†当用户数为最大时†，上面表达式可以简化为不同小区复用相同导频序列结果。如果使用独立随机正交导频序列集合，并且将分母近似为其期望，则结论与反向链路结果相似。总结不同小区使用不同导频影响不大。减少服务用户数将增加其典型，但减少吞吐量。较少频率复用更有效率，而其干扰情况最复杂。.异步影响本文分析假设不同小区接收时同步。其最大化导频污染，因而是最坏情况。例如，如果当第个小区用户发送导频，其他小区基站正在传输数据，则这些干扰将是不相关噪声，并且在天线数量无穷时，第个小区将没有小区间干扰。.小区尺寸影响在部分，基站服务用户数以及每个用户吞吐量都与小区绝对尺寸无关。因而，不断增长用户密度即，单位区域用户数可以通过使用增加更小小区数量来实现。.小区间合作本文分析方案中小区间没有协作。这里提出两种。
参考资料：
（外文翻译）基站端无穷天线的非协作蜂窝无线通信（外文+译文）