以用户为中心的可扩展无蜂窝无线网络中基于子空间的导频污染消除

我们考虑一个以用户为中心的远程射频单元集群、在时分双工模式下运行的无蜂窝无线系统。由于每个信道相干时隙的上行导频维度有限，使用相同导频的用户可能会产生相互导频污染。在现有文献中，假设所有用户信道的长期统计知识是可用的。这使得最小均方误差信道估计或简化的主导子空间投影成为可能，从而在信道协方差矩阵的某些假设下实现显著的导频污染消除。然而，在构成用户集群的所有远程射频单元处估计信道协方差矩阵，甚至仅是其主导子空间，并非易事。事实上，如果设计不当，用于此类长期统计量估计的导频方案本身也会受到污染问题的影响。在本文中，我们提出了一种专为无蜂窝无线网络设计的新信道子空间估计方案。我们的方案基于：1）使用拉丁方宽带跳频的探测参考信号，以及 2）基于稳健主成分分析（R-PCA）的子空间估计方法。该探测参考信号跳频方案确保对于任何用户及其集群中的任何远程射频单元，只有少数导频测量会包含强同导频干扰。这些少数严重污染的测量被 R-PCA（隐式地）消除，R-PCA 旨在正则化估计并剔除“离群”测量值。我们的仿真结果表明，所提出的方案实现了近乎完美的子空间知识，这反过来又产生了非常接近理想信道状态信息的系统性能，从而从根本上解决了以用户为中心的无蜂窝时分双工无线网络中的导频污染问题。