相关瑞利衰落信道下采用变分辨率ADC的多小区大规模MIMO的频谱与能量效率
信息论
2021-09-21 v1 math.IT
摘要
本文分析了采用变分辨率模数转换器（ADC）的多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统的性能。在此架构中，每个ADC使用任意量化分辨率以节省功耗与硬件成本。沿此方向，我们首先基于加性量化噪声模型（AQNM）与线性最小均方误差（LMMSE）估计理论，引入一种量化感知的信道估计器。随后，利用估计出的信道状态信息（CSI），我们分别推导了在空间相关瑞利衰落信道下，采用最大比合并（MRC）、量化感知多小区最小均方误差（QA-M-MMSE）合并与量化感知单小区MMSE（QA-S-MMSE）合并时可实现的上行频谱效率（SE）的渐近表达式。在推导过程中，我们考虑了量化误差的影响，并借助随机矩阵理论得到渐近结果。最后，仿真结果表明我们的理论分析是正确的，且所提出的量化感知估计器与合并器优于未考虑量化的对应方案。此外，基于一个通用功耗模型，表明在低分辨率ADC下可在多小区场景中取得SE与能量效率（EE）之间的最佳折衷。
引用
@article{arxiv.2109.09335,
title = {Spectral and Energy Efficiency of Multicell Massive MIMO With Variable-Resolution ADCs Over Correlated Rayleigh Fading Channels},
author = {Youzhi Xiong and Sanshan Sun and Ning Wei and Li Liu and Zhongpei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09335},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 9 figures