MIMO技术在高流量热点场景运用分析

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摘要：现如今，随着科学技术的不断发展，移动通信技术呈快速发展的态势，人们对移动通信的要求也越来越高。随着我国科学技术的不断进步与发展，移动通信行业得到了前所未有的快速进步与发展。因此，人们对移动通信技术提出了越来越高和越来越完善的需求。MIMO技术就是在这一背景下诞生出来的一种新型无线通信技术。由于其具有较多优点以及良好的应用前景，所以被广泛运用到各大领域之中，特别是在无线多媒体数据传输中有着较为显着的作用。本文主要对MIMO技术在高流量热点场景中的运用展开分析，以供参考。

关键词：MIMO技术；高流量；热点场景

引言：近年来，移动通信在我国获得了快速的发展，移动通信尽管集成了一些多媒体业务，但由于人们对于传输速度快速、高效的要求，所以它仍然是当前应用最为广泛的一种通信技术。而随着MIMO技术越来越成熟，其被广泛应用于移动通信中。在移动通信系统中使用MIMO技术能够有效提升信息传输效率，从而使整个系统性能得到极大的改善和提高，这对推动整个移动通信行业有着重要意义。

1．1MIMO技术概况

所谓MIMO技术主要体现在发射端与接收端各自采用多道发射天线与接收天线相结合的方式，以及多进单出的基本方式。在实际应用过程中，可以将其与其他技术相结合形成多种新型通信技术。这一技术利用若干独立频率天线实现信道容量提高，同时，还可以有效地减小信道之间的干扰程度，增强无线通信系统的整体性能。其基本原理就是利用两个不同频段进行信息交互与传递，实现数据双向传输，同时，提高系统容量等效果。这种技术既可以增强信号传输的效率，还能减少通信成本。随着科学技术的不断进步以及人们生活水平的提高，在很多行业中都得到了应用，尤其是通信技术，更是得到了广泛应用。在无线通信中，由于其具有较强的灵活性以及较高的可靠性等特点，使得其成为现代社会发展过程中不可缺少的一种手段。从本质上看，MIMO技术为空间复用与空间分集提供了一定的表现形式，并且能够进一步提升无线通信系统的运行质量和稳定性。当前，MIMO技术被广泛运用于各种通信设备当中，包括移动终端、智能电视、无线局域网等等，这些设备均通过使用该技术来获得良好的用户体验[1]。MIMO技术在高流量热点场景运用十分广泛，不仅有利于提高无线网络的传输速度，而且能够降低网络建设费用。因此,MIMO技术已经逐渐成为目前无线通信领域研究人员重点关注的一个问题。

2MIMO技术的分类2.1空间复用技术

空间复用技术已成为21世纪高新技术的重要组成部分，而空间通信网络是实现这一目标的关键技术。空间复用技术主要由3个方面组成：卫星、地面和用户终端三部分。MIMO技术作为一种新型的空时分组码，具有容量大、频带利用率高、抗衰落能力强等优点，在卫星通信中得到了越来越广泛的应用，但是由于它采用正交频分复用（OFDM）调制方式，需要使用大量的信道状态信息(CSI），这使得其频谱效率较低，同时也增加了系统的复杂度。空间复用技术是MIMO技术在卫星通信中的应用，它具有提高通信系统容量、改善信道质量和增加频谱效率等优点。空间复用技术与传统无线通信技术相结合能够显着增强现有移动通信网络的性能，因此受到了广泛关注。这种技术不仅可以利用无线资源实现信息共享，而且还能充分利用已有网络资源，为用户提供新业务服务。

3MIMO技术在高流量热点场景中的主要作用

高流量热点场景是指在短时间内发生的大量用户使用同一产品或服务，且持续时长不超过1小时以上的行为。随着移动互联网时代的到来和智能手机等设备的普及，高流量热点事件层出不穷，对网络环境产生了很大影响，也给网络管理带来了挑战。MIMO技术在高流量热点场景中的主要作用，是提高频谱利用率和降低系统误码率。高流量热点场景由于业务需求与基站之间存在一定距离，导致部分用户无法获得足够带宽来传输数据，从而造成网络拥塞现象严重，甚至会对整个系统带来巨大影响。而MIMO技术会通过增加发射功率或采用预编码等方法解决这一问题。高流量热点场景具有突发性，随机性和复杂性等特点，所以，传统的基于时间序列分析的预测方法在高维数据集上难以取得理想效果。MIMO技术能有效解决上述问题，但由于其系统复杂度较高，且对天线数量有严格限制，使得大规模MIMO网络中的信道分配策略成为一个研究难点[3]。为了降低通信成本并提高频谱利用率，提出了一种改进的基于用户感知模型的自适应资源分配算法（ACA-SRM），该算法根据不同业务类型采用相应的调度方案，从而实现多用户协作传输时最大化吞吐量以及最大公平性的目标。通过仿真实验验证了所提算法能够达到与现有同类算法相当甚至更优的性能水平；同时还证明了当信道条件变化时,ACA-SR算法仍然可以保证用户间公平地共享可用带宽资源。MIMO技术是下一代无线通信领域的重要组成部分之一，而MIMO多输入多输出系统又是当前国际学术界及工业界关注的重点研究课题。

4MIMO技术在高流量热点场景运用

近年来，MIMO技术取得了重要发展，特别是在移动通信领域中得到广泛应用。MIMO技术在高流量热点场景中具有明显优势，其在高流量热点场景中的运用可以有效降低系统能耗并提高频谱效率，不仅可以降低基站能耗和传输成本，而且能够有效改善用户体验。

4.1MIMO技术的信号设计以及信号处理

MIMO技术的信号设计以及信号处理方式，在通信系统中发挥着重要作用。在MIMO系统的实际应用中，需要对信号进行设计和处理，需认真识别MIMO上的信道，从而选择合适的传输方案。还要完成接收端的信号处理和设计，也就是对原始信号进行有用信息的提取。另一种是对所选天线进行调制或解调，由此达到收发的目的。这两方面均是比较麻烦而复杂的工作，且一般不可能完全做到，所以通常只能通过修改一些算法或进行某些改进以达到计算目的。改进后的算法是由设计信道所发射的信号，尽可能地设计出适用于大多数机型的通用信号，并且对MIMO信道下的编码进行修改。最后，需要对接收信号进行处理与设计，如果成功发出信号，该计划就更适用了，然后对接收到的信号进行处理，使之变得更加简单。采用空间分集的通信技术，可以提高系统性能，同时也能减少设备成本，因此具有较高的实用价值。多用户具有较高的频谱利用率和更大的信道容量，因此可以应用于实际工程之中。另外对于天线阵列来说，空间分集技术也可用来达到分集的目的，当采用多波束成形方式时，结果较为理想。通过上述两项举措，能出色地实行通信任务。另外，由于本方法采用了分集式处理结构，因此可以提高整个无线通信系统的可靠性，降低系统成本。系统总体设计后，有必要分析系统内各模块的作用和各组成部分间的连接。根据实际情况对整个方案做出调整或重新设计。如果设计方案是确定的。那么，对所收到的结构进行改造和优化则显得尤为重要。