用于提升 XL-MIMO 系统能效的天线选择
信号处理
2020-09-08 v1 机器学习
多智能体系统
系统与控制
系统与控制
摘要
我们考虑近期提出的超大规模多输入多输出 (XL-MIMO) 系统，其以数百根天线服务于较少数量的用户。由于阵列长度与到用户的距离同阶，给定用户的长期衰落系数随基站 (BS) 不同天线而变化。因此，某些天线发射的信号到达用户时的功率可能远大于其他天线发射者。从绿色角度看，同时激活数百甚至数千根天线并不高效，因为活跃天线中耗电的射频 (RF) 链会显著增加总能耗。此外，更多被选择的天线增加了线性处理（如预编码矩阵计算）和短期信道估计所需的功率。本文提出四种部署于 XL-MIMO 系统、旨在最大化总能效 (EE) 的天线选择 (AS) 方法。此外，借助若干简化假设，我们推导了 XL-MIMO 系统 EE 的闭式解析表达式，并提出一种直接的迭代方法以确定能使其最大化的最优被选天线数。所提 AS 方案仅基于长期衰落参数，故所选天线集合在相对较大的时间/频率区间内保持有效。对比结果我们发现，基于遗传算法的 AS 方案通常取得最佳 EE 性能，而我们提出的最高归一化接收功率 AS 方案也以简单直接的方式取得了极具前景的 EE 性能。
引用
@article{arxiv.2009.02542,
title = {Antenna Selection for Improving Energy Efficiency in XL-MIMO Systems},
author = {José Carlos Marinello and Taufik Abrão and Abolfazl Amiri and Elisabeth de Carvalho and Petar Popovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02542},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 7 figures, 1 table and 22 references