具有任意秩信道均值的上行链路大规模 MIMO 系统的功率缩放
信息论
2015-06-19 v1 math.IT
摘要
本文研究了在 Ricean 衰落信道下，采用最大比合并 (MRC) 和迫零 (ZF) 接收机的大规模多输入多输出 (MIMO) 天线系统的上行链路可达速率，并假设了完美和非完美的信道状态信息 (CSI)。与以往相关工作不同，本文假设快衰落 MIMO 信道矩阵包含一个任意秩的确定性分量以及一个服从 Rayleigh 分布的随机分量。我们推导了在大天线极限下可达上行链路速率的易处理表达式，以及适用于任意有限天线数量的近似结果。基于这些分析结果，我们获得了在保持期望服务质量的同时用户发射功率应满足的缩放律。特别地，研究发现无论 Ricean 因子如何，在完美 CSI 情况下，随着基站天线数量 的增大，近似值收敛于与精确结果相同的常数值，而每个用户的发射功率可按 的比例降低。如果 CSI 估计存在不确定性，则仅当 Ricean 因子非零时上述结果才成立。否则，若信道经历 Rayleigh 衰落，我们只能将每个用户的发射功率按 的比例降低。此外，我们表明随着 Ricean 因子的增加，MRC 和 ZF 接收机的上行链路速率都将收敛于固定值。
引用
@article{arxiv.1405.6952,
title = {Power Scaling of Uplink Massive MIMO Systems with Arbitrary-Rank Channel Means},
author = {Qi Zhang and Shi Jin and Kai-Kit Wong and Hongbo Zhu and Michail Matthaiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.6952},
year = {2015}
}