大规模 MIMO 与网络 MIMO 在多小区干扰抑制中的对比
信息论
2014-07-23 v1 math.IT
摘要
本文比较了两种重要的下行链路多小区干扰抑制技术，即大规模 (LS) 多输入多输出 (MIMO) 和网络 MIMO。我们考虑一个在时分双工 (TDD) 模式下运行的协作无线蜂窝系统，其中每个协作簇包含 个基站 (BSs)，每个基站配备多根天线并调度 个单天线用户。在 LS-MIMO 系统中，每个基站使用 根天线，不仅服务于其调度的用户，还利用迫零 (ZF) 波束成形消除对协作簇内其他用户造成的干扰。在网络 MIMO 系统中，每个基站仅配备 根天线，但通过回程链路交换数据和信道状态信息，并利用 ZF 波束成形进行联合下行链路传输来实现干扰消除。两种系统均能完全消除簇内干扰，并为每个用户提供相同数量的空间自由度。假设 TDD 提供的上行 - 下行信道互易性，两种系统在上行导频传输阶段具有相同的信道获取开销。此外，每个簇的可用总功率是固定的，并假设在两种系统中均均匀分配给下行波束。基于信道分布函数并利用随机序工具，本文表明，从性能角度来看，与网络 MIMO 系统相比，用户在 LS-MIMO 系统下经历更好的服务质量（对小尺度衰落取平均）。针对多小区网络的数值模拟表明，这一结论在使用正则化 ZF 波束成形方案时同样成立。因此，鉴于在每个基站增加额外天线数量的成本可能较低，LS-MIMO 可能是蜂窝网络干扰抑制的首选途径。
引用
@article{arxiv.1407.5747,
title = {Large-Scale MIMO versus Network MIMO for Multicell Interference Mitigation},
author = {Kianoush Hosseini and Wei Yu and Raviraj S. Adve},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5747},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 7 figures; IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, Special Issue on Signal Processing for Large-Scale MIMO Communications