BeamSync：面向分布式大规模 MIMO 系统的空中同步
信息论
2023-11-21 v1 信号处理
math.IT
摘要
在分布式大规模多输入多输出（MIMO）系统中，多个地理上分离的接入点（AP）同时与用户通信，利用多天线相干 MIMO 处理及分布式部署带来的宏分集增益。然而，多个 AP 的时频同步对于获得良好性能并实现联合预编码至关重要。本文中，我们从互易性角度分析了多个 AP 间的同步需求，同时考虑由射频（RF）硬件失配引起的乘性损伤。我们证明，对互易性已校准的 AP 进行相位校准，即足以实现对用户数据的联合相干传输。为实现同步，我们提出一种新颖的空中同步协议，名为 BeamSync，以在不通过前传向中央处理单元（CPU）发送任何测量值的情况下，对地理上分离的 AP 进行校准。我们表明，沿 AP 间信道的主方向发送同步信号是最优的。此外，我们推导了最优相位与频偏估计器。仿真结果表明，当 AP 天线数加倍时，所提 BeamSync 方法可带来 3 dB 的性能提升；且与传统波束成形技术相比，该方法表现良好。
引用
@article{arxiv.2311.11070,
title = {BeamSync: Over-The-Air Synchronization for Distributed Massive MIMO Systems},
author = {Unnikrishnan Kunnath Ganesan and Rimalapudi Sarvendranath and Erik G. Larsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11070},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication at IEEE Transactions on Wireless Communications. 15 pages, 17 figures