超大规模MIMO系统混合视距/非视距环境下的近场信道估计
摘要
精确的信道模型与信道估计对于使超大规模MIMO（XL-MIMO）在6G网络中具备超高谱效率至关重要。随着XL-MIMO场景天线阵列孔径的急剧增大，电磁传播场将由远场转变为近场。遗憾的是，由于近场效应，现有大多数XL-MIMO信道模型无法同时描述混合视距（LoS）与非视距（NLoS）路径分量。本文提出一种混合LoS/NLoS近场XL-MIMO信道模型以匹配实际近场XL-MIMO场景，其中LoS路径分量由几何自由空间传播假设建模，而NLoS路径分量由近场阵列响应矢量建模。接着，为界定XL-MIMO的近场范围，推导了MIMO瑞利距离（MIMO-RD）与MIMO进阶瑞利距离（MIMO-ARD）。随后，提出一种两阶段信道估计算法，分别估计LoS路径分量与NLoS路径分量。此外，本文推导了所提算法的克拉美罗下界（CRLB）。数值仿真结果表明，所提两阶段方案在理论信道模型与QuaDRiGa信道仿真平台上均优于现有方法。
引用
@article{arxiv.2205.03615,
title = {Near-Field Channel Estimation in Mixed LoS/NLoS Environments for Extremely Large-Scale MIMO Systems},
author = {Yu Lu and Linglong Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03615},
year = {2023}
}
备注
Accepted by IEEE TCOM. This paper investigates the channel estimation of the near-field XL-MIMO scenario. We propose the mixed LoS/NLoS near-field XL-MIMO channel model and the corresponding channel estimation scheme. In addition, the range of the near-field region of XL-MIMO is derived. Simulation codes will be provided at: http://oa.ee.tsinghua.edu.cn/dailinglong/publications/publications.html