面向超大规模 Massive MIMO 的期望传播检测器
信号处理
2019-12-30 v2 信息论
math.IT
摘要
天线阵列维度的数量级增长形成了超大规模多输入多输出（MIMO）系统，使频谱效率、能量效率和空间分辨率得到显著提升。然而，过高的计算复杂度以及需传输和处理的过量基带数据等实际挑战，阻碍了集中式处理的使用。一种有前景的解决方案是将来自不相交天线子集的基带数据分发到由中央处理单元协调的并行处理流程中。该方案称为基于子阵列的架构。在本工作中，我们将期望传播（EP）原理的应用从传统集中式 MIMO 检测器设计中有效平衡性能与实际可行性的范畴，扩展至适配基于子阵列的架构。分析结果表明所提迭代过程的收敛性，且所提检测器在特定条件下渐近逼近贝叶斯最优性能。当仅存在一个子阵列时，所提基于子阵列的 EP 检测器退化为集中式 EP 检测器。此外，我们提出了进一步的策略以降低并行子阵列与中央处理单元间信息交换的复杂度和开销，从而促进所提检测器的实际实现。仿真结果表明，所提检测器在少量迭代内实现数值稳定，并优于同类方法。
引用
@article{arxiv.1906.01921,
title = {Expectation Propagation Detector for Extra-Large Scale Massive MIMO},
author = {Hanqing Wang and Alva Kosasih and Chao-Kai Wen and Shi Jin and Wibowo Hardjawana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.01921},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 16 figures, accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications for publication