Effiziente Schätzung der Sichtbarkeitsregion und des Kanals für extrem großskalige MIMO-Systeme

Conceitos Básicos

Ein zweistufiges Verfahren zur gleichzeitigen Erkennung der Sichtbarkeitsregion und Schätzung des Kanals für extrem großskalige MIMO-Systeme, das sowohl die räumliche Korrelation in der Antennendomäne als auch die Dünnbesetztheit im Wellenzahlbereich ausnutzt.

Resumo

Die Studie untersucht das Problem der gemeinsamen Erkennung der Sichtbarkeitsregion (VR) und der Kanalschätzung (CE) für extrem großskalige MIMO-Systeme (XL-MIMO) unter Berücksichtigung sowohl des Effekts der sphärischen Wellenfront als auch der räumlichen Nichtstationarität (SnS).

In der ersten Stufe wird die Sichtbarkeit der Antennen durch ein VR-Erkennungs-orientiertes Message-Passing-Verfahren (VRDO-MP) ermittelt, das die räumliche Korrelation zwischen benachbarten Antennenelementen voll ausnutzt.

In der zweiten Stufe wird unter Ausnutzung der VR-Informationen und der Dünnbesetztheit im Wellenzahlbereich die SnS-Kanalschätzung als ein Sparse-Signal-Recovery-Problem formuliert und durch ein Belief-basiertes Orthogonal Matching Pursuit (BB-OMP) Verfahren gelöst.

Die Simulationen zeigen, dass die vorgeschlagenen Algorithmen im Vergleich zu bestehenden Methoden, insbesondere bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen, zu einer erheblichen Verbesserung der VR-Erkennung und Kanalschätzgenauigkeit führen.

Estatísticas

Die Rayleigh-Distanz ist in XL-MIMO-Systemen aufgrund der großen Apertur des Antennenfelds deutlich größer, was dazu führt, dass die Übertragung im Nahfeldbereich erfolgt.
Die Kombination von extrem großen Antennenfeldern und mmWave-Bändern führt dazu, dass der Abstand zwischen Basisstation und Nutzern kleiner als die Rayleigh-Distanz sein kann.
Aufgrund von Hindernissen und unvollständiger Streuung kann die räumliche Nichtstationarität (SnS) entlang des Antennenfelds auftreten.

Citações

"Die Präsenz von Effekten der sphärischen Wellenfront und der SnS-Eigenschaft in XL-MIMO-Systemen eröffnet neue Möglichkeiten für räumliches Multiplexing und zufälligen Zugriff."
"Die erfolgreiche Umsetzung von räumlichem Multiplexing und auf Nicht-Überlappung der VRs basierendem zufälligem Zugriff hängt von einer genauen Kanal- und VR-Information ab."

Principais Insights Extraídos De

Joint Visibility Region and Channel Estimation for Extremely Large-scale MIMO Systems

by Anzheng Tang... às arxiv.org 04-02-2024

https://arxiv.org/pdf/2311.09490.pdf

Perguntas Mais Profundas

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