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。多用户系统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环境多用户系统，基站端有无穷个天线情况。在此场景中出现了个中单小区场景中没有新现象导频污染。小区中同段频率复用因子分别为。不可避免，相同正交导频序列在小区间复用，或者乘以个正交变换。基站在估计其用户信道过程中，不可避免获得其他小区使用相同或相关导频序列用户信道。当基站向其用户发送数据时候，其也有选择想其他小区用户发送了数据。同样，当基站合并反向链路信号接收用户独立数据传输时，其也合并了其他小区中用户信号。其导致了即使天线趋于无穷，小区间干扰依然存在。导频污染时个基本问题，如果假设信道状态信息已知则可以忽略这个问题。本文研究个优点就是把信道信息获取当作个核心问题。传输和多用户本文特点有如下两个其，系统是多用户而不是单用户，其二，基站端无穷个天线服务数量固定单天线用户。这两个条件使我们能够摆脱典型传播环境限制。单用户系统大规模天线情况已经被考虑了，例如文献以及。这些文章将空间传播系数不相关简单模型对于高信噪比情况，容量随着收发端天线数量较少线性增长与传播系数相关物理实际模型容量以低于线性速率增长进行对比。然而，对于本文考虑多用户，单天线用户在小区中随机分布，他们之间间隔达到成百上千个波长，甚至更长。在本文所考虑传播模型中，基站和不同用户之间传播向量互不相关。实际上，本文多用户结论在有直达径情况下依然成立，因为当基站端有足够天线时，任意两个用户间角度间隔总是大于阵列角度瑞利分辨率，因而不用用户传播向量渐进正交。例如，考虑个在直达径环境中线性天线阵列，天线间隔为半波长。在远场区域中用户传播向量为,，其中是用户相对于垂直阵列方向角度正弦值。当在区间,中均匀分布，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。该方案可以从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，譬如使用更多则可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。该方案可以从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。多用户系统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环境多用户系统，基站端有无穷个天线情况。在此场景中出现了个中单小区场景中没有新现象导频污染。小区中同段频率复用因子分别为。不可避免，相同正交导频序列在小区间复用，或者乘以个正交变换。基站在估计其用户信道过程中，不可避免获得其他小区使用相同或相关导频序列用户信道。当基站向其用户发送数据时候，其也有选择想其他小区用户发送了数据。同样，当基站合并反向链路信号接收用户独立数据传输时，其也合并了其他小区中用户信号。其导致了即使天线趋于无穷，小区间干扰依然存在。导频污染时个基本问题，如果假设信道状态信息已知则可以忽略这个问题。本文研究个优点就是把信道信息获取当作个核心问题。传输和多用户本文特点有如下两个其，系统是多用户而不是单用户，其二，基站端无穷个天线服务数量固定单天线用户。这两个条件使我们能够摆脱典型传播环境限制。单用户系统大规模天线情况已经被考虑了，例如文献以及。这些文章将空间传播系数不相关简单模型对于高信噪比情况，容量随着收发端天线数量较少线性增长与传播系数相关物理实际模型容量以低于线性速率增长进行对比。然而，对于本文考虑多用户，单天线用户在小区中随机分布，他们之间间隔达到成百上千个波长，甚至更长。在本文所考虑传播模型中，基站和不同用户之间传播向量互不相关。实际上，本文多用户结论在有直达径情况下依然成立，因为当基站端有足够天线时，任意两个用户间角度间隔总是大于阵列角度瑞利分辨率，因而不用用户传播向量渐进正交。例如，考虑个在直达径环境中线性天线阵列，天线间隔为半波长。在远场区域中用户传播向量为,，其中是用户相对于垂直阵列方向角度正弦值。当在区间,中均匀分布