Core Concepts
低軌道衛星ネットワークにおける分散型大規模MIMOシステムを提案し、スケーラブルな実装を実現するための新しいアルゴリズムを提供する。位相シフト補償を行うことで、システムの効率を向上させ、ユーザのサービングクラスタサイズを最小化することで、全体的なシステム複雑性を削減する。
Abstract
本論文では、低軌道衛星ネットワークのための分散型大規模MIMOシステムを提案している。
ネットワークモデル:M台の低軌道衛星がN人のユーザを協調的に served する。各衛星はL個のアンテナを装備し、ユーザは単一アンテナターミナルである。
チャネルモデル:衛星-ユーザ間のチャネルはライス型モデルで表される。伝搬遅延の違いによる位相シフトの影響を考慮する。
クラスタ形成:ユーザ中心のダイナミッククラスタリングを採用し、各ユーザに参照衛星アクセスポイント(RSAP)を割り当てる。RSAPは他の衛星とユーザ情報を交換する。RSAPの選択は、最大チャネル利得または最大サービス時間に基づく。
チャネル推定:パイロット割当てと直交性を利用して、各衛星がユーザのチャネルを推定する。
ダウンリンク伝送:位相シフト補償プリコーディングを用いて、分散アンテナからの非同期受信を補償する。
性能評価:提案手法は、非協調伝送システムに比べて高いスペクトル効率を達成し、完全協調分散MIMOシステムに匹敵する性能を示す。また、ユーザのサービングクラスタサイズを大幅に削減できることを示す。
Stats
伝搬損失Lprop
nm [dB] = 32.45 + 20log10f + 20log10rnm
位相シフト θnm = exp(-2π ∆tnm/Ts)
SINRn = (Σ√κnmanmhH
nmvnm)2 / (Σ Σ√κimaimhH
imvim + wn)2
1 - τp/τc) log2(1 + SINRn)