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NL-COMM:在 Open-RAN 生态系统中实现非线性处理的收益

信号处理 2024-09-25 v2 网络与互联网体系结构

摘要

多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 设计可显著提高无线系统的可达吞吐量和连接能力。然而,现有的 MU-MIMO 部署通常采用线性处理技术,尽管这些技术具有实际优势,如计算复杂度低和易于集成,但会留下大量可利用的吞吐量和连接收益。它们通常需要大量供电耗散的天线和射频链来支持较少数量的 MIMO 流,尽管传输信息流的速率较低。或者,非线性 (NL) 处理方法可以最大化 MIMO 信道的能力。尽管存在潜力,传统 NL 方法面临高计算复杂度和处理延迟的问题,使其难以用于实时应用,尤其是在面向新兴 Open 广播接入网络 (Open-RAN) 的基于软件的系统中。此外,诸如速率适应 (RA) 等基本功能目前尚不可用于 NL 系统,限制了其在实际部署中的实用性。在本演示中,我们展示了最新功能的最 advanced NL 处理框架 (NL-COMM) 在实时和 over-the-air 环境中的能力,并与传统线性处理进行side-by-side 比较。首次,NL-COMM 不仅满足纯软件下的 5G-NR 实时延迟要求,而且在标准合规的生态系统内实现了这一点。为此,我们显著扩展了 NL-COMM 算法框架,以支持 NL 处理的首个实用 RA。演示所展现的收益包括:通过单一基站天线支持四个 MIMO 流,显著提高吞吐量,并可在不损失线性方法性能的前提下将基站天线数量减半。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.12930,
  title  = {NL-COMM: Demonstrating Gains of Non-Linear Processing in Open-RAN Ecosystem},
  author = {Chathura Jayawardena and Marcin Filo and George N. Katsaros and Konstantinos Nikitopoulos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12930},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for IEEE CAMAD