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具有每根天线恒包络约束的大规模 MISO 系统中的单用户波束成形:环形信道

信息论 2015-03-19 v2 math.IT

摘要

最近研究表明,基站 (BS) 配备大型天线阵列能够以低复杂度实现显著的小区内干扰抑制。然而,在实际中构建大型阵列需要使用高功率效率的射频放大器,这类放大器通常线性度较差,因此需要使用峰均功率比 (PAPR) 极低的输入信号。在本文中,我们研究了基站天线被约束为发送恒包络 (CE) 信号情况下的单用户多输入单输出 (MISO) 下行链路信道。我们证明,在每根天线 CE 传输下,接收端所见的等效信道是一个输入被约束在环形区域内的 SISO AWGN 信道。对单径直接视距 (DLOS) 和一般 i.i.d. 衰落信道下的等效环形信道分析表明,在每根天线 CE 输入约束下:i) 与仅受平均总发射功率约束的 MISO 信道相比,达到所需信息速率所需的额外总发射功率很小且有界;ii) 具有 N 根基站天线时可实现 O(N)O(N) 的阵列功率增益;iii) 对于所需的信息速率,使用具有 CE 输入的高功率效率放大器相比于使用具有高 PAPR 输入的高线性度(低功率效率)放大器,所需的的总发射功率显著更低。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.3752,
  title  = {Single-User Beamforming in Large-Scale MISO Systems with Per-Antenna Constant-Envelope Constraints: The Doughnut Channel},
  author = {Saif Khan Mohammed and Erik G. Larsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.3752},
  year   = {2015}
}

备注

Submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications