基于BiGAMP的大规模免授权接入联合设备活动检测、信道估计与信号检测
信息论
2023-05-03 v1 信号处理
math.IT
摘要
由于设备海量导致通信过载急剧上升，大规模接入对第五代（5G）及更先进系统而言一直具有挑战性。在上行大规模接入场景中，设备业务在任一给定相干时间内都是稀疏的。因此，每个设备各天线间的信道表现出相关性，这可由行稀疏信道矩阵结构刻画。本工作中，我们基于行稀疏信道矩阵结构开发了双线性广义近似消息传递（BiGAMP）算法。该算法通过在信道矩阵与信号矩阵间交替更新，可在大规模多输入多输出（MIMO）系统中联合检测设备活动、估计信道并检测信号。与现有算法相比，信号观测为性能提升提供了额外信息。我们进一步分析状态演化（SE）以度量所提算法性能，并刻画SE的收敛条件。此外，我们对设备活动检测的错误概率、信道估计的均方误差以及信号检测的符号错误率进行了理论分析。数值结果表明，所提算法在DADCE-SD上优于最先进的方法，且数值结果相对接近理论分析结果。
引用
@article{arxiv.2304.00744,
title = {Joint Device Activity Detection, Channel Estimation and Signal Detection for Massive Grant-free Access via BiGAMP},
author = {Shanshan Zhang and Ying Cui and Wen Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.00744},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 8 figures, IEEE TSP