面向终端用户的协同 MIMO: 性能分析与概念验证

使用越来越大的天线阵列的趋势继续进行中。然而，在当前流行的频率范围 1 频谱中，将更多天线单元适应于用户设备 (UE) 有限可用空间的挑战仍然存在。该限制即使在网络支持更多天线的情况下，也约束了终端用户的容量扩展收益。为解决此问题，我们探索一种称为 UE-CoMIMO 的用户中心协同 MIMO 方法，该方法利用个人区域内的多个固定或便携设备形成 virtually 扩大的天线阵列。本文发展了全面的数学框架来分析 UE-CoMIMO 的性能。我们的分析结果表明，UE-CoMIMO 可在无需广泛修改的前提下显著提高系统的有效信道响应。通过对扩展天线阵列上的协作设备上的相移器进行优化，可进一步实现性能提升。这些发现得到射线追踪仿真的证实。除了仿真之外，我们实现了这些协作设备并成功在真实 5G 环境中进行了 over-the-air 验证，展示了 UE-CoMIMO 的实际潜力。讨论了若干实际观点，突出了该方法在现实场景中可行性和优势。