高速铁路通信系统中 MIMO-OFDM 下行链路的位置感知 ICI 抑制
信息论
2016-07-13 v1 math.IT
摘要
高移动性可能会破坏 OFDM 系统中子载波的正交性，导致载波间干扰（ICI），这可能极大降低高速铁路（HSR）无线通信的服务质量。本文重点关注具有分布式发射天线的 HSR 下行链路中的 ICI 抑制。对于此类系统，其关键特征在于 ICI 是由对应于多个发射天线的多个载波频率偏移引起的。同时，HSR 的信道是快时变的，这是系统设计中的另一大挑战。为了获得良好的性能，低复杂度的实时 ICI 抑制是必要的。为此，我们首先分别在 AWGN 和 Rician 场景下分析了 ICI 矩阵的性质。然后，我们提出了基于位置信息的相应低复杂度 ICI 抑制方法。为了评估所提方法的有效性，我们针对 Rician K 因子分析了 ICI 抑制后剩余干扰的期望与方差。此外，还讨论了服务质量以及带宽和计算成本。给出了数值结果以验证我们的理论分析及所提 ICI 抑制方法的有效性。一个重要观察是，我们提出的 ICI 抑制方法在 300km/h 时能够获得与无 ICI 情况几乎相同的服务质量，即 ICI 已被完全消除。数值结果还表明，Rician K 因子超过 30dB 的场景可被视为 AWGN 场景，这可能为未来的系统设计提供有价值的见解。
引用
@article{arxiv.1607.03353,
title = {Location-aware ICI Reduction in MIMO-OFDM Downlinks for High-speed Railway Communication Systems},
author = {Jiaxun Lu and Xuhong Chen and Shanyun Liu and Pingyi Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03353},
year = {2016}
}
备注
30 pages, 6 figures, 3 tables