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高移动性宽带大规模 MIMO 通信:多普勒补偿、分析与缩放律

信息论 2018-07-20 v1 math.IT

摘要

在本文中,我们针对高移动性宽带大规模多输入多输出(MIMO)上行传输应用角域多普勒补偿。考虑高速终端与静态基站(BS)之间的时变多径信道,其中多个多普勒频偏(DFOs)对应于不同的离开角(AoDs)。借助发射端大规模均匀线性阵列(ULA),我们设计波束赋形网络以生成多个并行波束赋形分支,每个分支发射指向特定角度的信号。于是,每个分支中的发射信号在通过时变信道时仅经历一个主导 DFO,该频偏可在传输开始前轻易补偿。我们从理论上分析了角域多普勒补偿后等效上行信道的多普勒扩展,其中考虑了各分支发射波束的主瓣与旁瓣。可见当发射天线数足够大时,信道时变可有效抑制。有趣的是,我们获得了信道变化的渐近缩放律,表明多普勒扩展正比于最大 DFO,并在 MM(发射天线数)足够大时近似以 1/M1/\sqrt{M} 下降。数值结果证实了所提方案。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.07438,
  title  = {High-Mobility Wideband Massive MIMO Communications: Doppler Compensation, Analysis and Scaling Law},
  author = {Wei Guo and Weile Zhang and Pengcheng Mu and Feifei Gao and Hai Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.07438},
  year   = {2018}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1704.04725