基于多载波划分双工的无蜂窝大规模MIMO的频谱效率
信息论
2022-11-01 v2 信号处理
math.IT
摘要
提出了一种基于多载波划分双工(MDD)的无蜂窝(CF)方案,即MDD-CF,该方案在分布式CF大规模MIMO(mMIMO)系统中,使下行(DL)数据与上行(UL)数据或导频在相互正交的子载波上并发传输。为展示MDD-CF的优势,我们首先研究了在一个相干间隔(CT)内、结合接入点(AP)选择、功率与子载波分配的频谱效率(SE)性能。由于所构建的SE优化是一个混合整数非凸问题且为NP难,我们利用相关变量间的内在关联将其转化为连续-整数凸凹问题。随后,提出一种二次变换(QT)辅助的迭代算法以实现SE最大化。接着,我们将研究扩展到一个由若干CT间隔组成的无线帧情形。为此,设计了一种新颖的两阶段CT间隔(TPCT)方案,不仅提升无线帧内的SE,还能在快时变信道上提供一致的数据传输。相应地,为便于优化,我们通过迭代因子建立TPCT两阶段间的联系,提出一种两步迭代算法。仿真结果表明,得益于高效的干扰管理,MDD-CF可显著优于带内全双工(IBFD)-CF。此外,与时分双工(TDD)-CF相比,MDD-CF对高移动性场景更具鲁棒性并取得更好的SE性能。
引用
@article{arxiv.2206.08774,
title = {Spectral-Efficiency of Cell-Free Massive MIMO with Multicarrier-Division Duplex},
author = {Bohan Li and Lie-Liang Yang and Robert G. Maunder and Songlin Sun and Pei Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08774},
year = {2022}
}