网络辅助全双工在无蜂窝大规模MIMO中的性能
信息论
2019-05-28 v1 math.IT
摘要
网络辅助全双工（NAFD）是一种面向未来无线网络的空分双工技术，适用于无蜂窝大规模多输入多输出（CF massive MIMO）网络。在该网络中，大量远程天线单元（RAUs）或半双工或全双工，利用网络MIMO方法，根据上下行流量需求联合支持真正灵活的双工，包括时分双工、频分双工和全双工。借助NAFD，无线网络的双向数据速率可得到提升，端到端时延可降低。本文在空间相关信道下，研究了具有不完美信道状态信息（CSI）的CF大规模MIMO网络中NAFD通信的频谱效率。基于大维随机矩阵理论，推导了采用最小均方误差（MMSE）接收机的上行和速率，以及采用迫零（ZF）和正则化迫零（RZF）波束赋形的下行和速率的确定性等价式。数值结果表明，在不同环境设置下，确定性等价式在大规模系统及有限天线数系统中均准确。结果还表明，通过下行到上行干扰消除，采用NAFD的CF大规模MIMO的上行频谱效率可得到改善。比较了NAFD在不同双工配置（如带内全双工、半双工）下的频谱效率。在收发天线总数相同的情况下，采用半双工RAU的NAFD具有更高的频谱效率。为缓解上行到下行干扰，提出了一种基于遗传算法的用户调度策略（GAS）。仿真结果表明，采用GAS可实现的下行和速率相比随机用户调度有大幅提升。
引用
@article{arxiv.1905.11107,
title = {Performance of Network-Assisted Full-Duplex for Cell-Free Massive MIMO},
author = {Dongming Wang and Menghan Wang and Pengcheng Zhu and Jiamin Li and Jiangzhou Wang and Xiaohu You},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.11107},
year = {2019}
}