缓解大规模 MIMO 系统中的导频污染并实现物联网可扩展性
信息论
2024-09-12 v1 计算机科学与博弈论
机器学习
网络与互联网体系结构
信号处理
math.IT
摘要
大规模 MIMO 有望在 5G 网络的发展中发挥重要作用。本文探讨大规模 MIMO 系统中的导频污染与可扩展性问题。当前在相邻小区复用正交导频序列的做法，导致难以区分到来的小区间与小区内导频序列。一种可能的解决方案是增加正交导频序列的数量，这会使相干块中用于导频传输的空间多于数据传输。这反过来也阻碍了大规模 MIMO 系统的可扩展性，特别是在一个小区内容纳大量物联网设备方面。为克服这些挑战，本文基于物联网设备的数据传输模式设计了一种创新的导频分配方案。该方案将正交导频序列分配给设备簇而非单个设备，允许多个设备利用同一导频周期性地传输数据。此外，我们将导频分配问题表述为图着色问题，并使用最大 k 割图划分方法来克服多小区大规模 MIMO 系统中的导频污染。所提方案显著提升了频谱效率并实现了大规模 MIMO 系统的可扩展性；例如，通过使用十个正交导频序列，我们能够在仅 12.5% 遗漏率的情况下容纳 200 个设备。
引用
@article{arxiv.2310.03278,
title = {Mitigating Pilot Contamination and Enabling IoT Scalability in Massive MIMO Systems},
author = {Muhammad Kamran Saeed and Ahmed E. Kamal and Ashfaq Khokhar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03278},
year = {2024}
}
备注
Accepted At GLOBECOM 2023