多用户单载波延迟对齐调制的可达速率区与基于路径的波束成形

延迟对齐调制（DAM）是一种用于毫米波大规模MIMO系统的新型宽带传输技术，它利用高空间分辨率和多径稀疏性来抑制ISI，而不依赖信道均衡或多载波传输。特别地，DAM利用延迟预补偿和基于路径的波束成形来有效对齐多径分量，从而实现建设性的多径合并，在消除ISI的同时保留多径功率增益。与现有仅考虑单用户DAM的工作不同，本文研究多用户毫米波大规模MIMO通信中的DAM技术。首先，我们考虑基站天线数Mt足够大的渐近情形。结果表明，通过采用简单的延迟预补偿和基于每路径的MRT波束成形，单载波DAM能够完美消除ISI和IUI。接下来，我们考虑Mt为有限的通用场景。在该场景中，我们通过寻找其帕累托边界来刻画多用户DAM系统的可达速率区。具体而言，我们通过优化基于每路径的波束成形，构建了速率轮廓约束的和速率最大化问题。此外，我们基于MRT、迫零和正则化迫零原理分别提出了三种低复杂度的基于每路径的波束成形策略，并据此研究和速率。最后，我们提供仿真结果，以基于最强路径波束成形和流行的OFDM这两种基准方案为例，展示所提策略的性能。结果表明，对于具有高空间分辨率和多径分集的系统，DAM实现了更高的频谱效率和/或更低的峰均比。