在分析大规模MIMO系统的上行链路总和速率时，我们关注的是在给定的天线总数下，当基站（BS）装备有多个紧凑型天线阵列时，系统所能达到的总和速率如何。研究发现，随着子阵列数量的增加，系统的总和速率得以提升，但当子阵列数量持续增加时，能够实现的总和速率改善变得有限。进一步地，在系统轻负载的情况下，即使所有的天线被组装成单一紧凑型天线阵列，其可实现的总和速率与所有天线独立时非常接近。
我们需要了解大规模MIMO（Multiple Input Multiple Output）系统的概念，它被广泛讨论并被考虑用于下一代移动通信系统中，以满足未来数据速率的需求。在大规模MIMO系统中，基站（BS）通常装备有数十甚至数百个天线。在理论上，我们希望基站的每个天线所接收的信号能够经历独立的衰落，但实际中往往难以实现。
具体来说，主要存在两个原因使得在大多数实际场景中难以避免天线间的相关性。对于大规模MIMO系统，安装数百个天线的空间通常受到限制。基站通常部署在建筑物的顶部，这意味着这些天线周围的散射器通常比较稀疏。因此，为了使得不同天线的衰落信道独立，相邻两个天线之间的距离通常需要几个波长。
由于在大多数实际场景中天线间相关性难以避免，提出了一个替代方案，即基站装备多个子阵列，每个子阵列中天线被密集安装。在这样的系统架构下，通过增加子阵列的数量，可以观察到总和速率的提升，尤其是当系统的负载较轻时，这种增加更为明显。
总体而言，本文探讨了在基站天线数目给定的情况下，通过分析多子阵列天线系统的总和速率，得到了一些重要的结论。增加子阵列数量能够在一定程度上提高系统总和速率；然而，一旦超过一定数量，这种速率的改善就会变得微小。在轻负载的情况下，即便是将所有天线合并为一个紧凑型天线阵列，系统的总和速率也能达到独立天线配置下的相近水平。
在上行链路的多用户大规模MIMO系统中，基站需要高效地处理和解码来自多个移动用户的信号。为了达到高总和速率，基站的设计和信号处理算法是至关重要的。本文通过对子阵列天线数量与总和速率关系的分析，为未来设计大规模MIMO系统提供了重要的理论参考。
需要注意的是，文章中提及的“子阵列”概念，是指将一组天线单元组合成一个较小的阵列，然后将多个这样的子阵列组合在一起，形成一个完整的天线系统。子阵列的设计可以在一定程度上解决天线数目增多导致的空间和信号处理复杂性增加的问题。
此外，研究中还发现，当基站天线数量足够多时，不同的天线布局配置对总和速率的影响变得不那么显著。这一发现对于指导大规模MIMO系统设计和部署具有实际意义，特别是在物理空间受限或部署条件复杂时，如何有效地利用有限的空间和天线资源成为了重要的考量因素。
本文所阐述的研究成果，不仅有助于理解大规模MIMO系统中总和速率与天线阵列布局之间的关系，还为大规模MIMO系统的设计和优化提供了理论依据，特别是在处理多用户场景下的信号时，为基站设计者提供了重要的指导。
