Минимизация вероятности ошибки на бит в многоэтапной релейной MIMO-системе
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2020-6-4-36-44
Аннотация
Рассматриваются многоэтапные релейные MIMO-системы (Multiple-Input Multiple-Output) сотовой связи с антенными решетками на каждом этапе передачи, в которых формируются параллельные независимые собственные подканалы для передачи данных. Исследуется возможность минимизации вероятности ошибки на бит передаваемой информации при одновременном использовании метода раздельной оптимизации каждого этапа передачи и порогового метода отбора энергетически сильных подканалов. Приведенные результаты моделирования в случае многолучевого канала с релеевскими замираниями сигналов подтверждают высокую эффективность предложенного подхода.
Об авторах
А. Г. Флаксман
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия
Россия
И. С. Сорокин
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия
Россия
А. О. Кокарев
ООО «Радио Лаб НН»
Россия
Россия
Список литературы
1. Björnson E., Hoydis J., Sanguinetti L. Massive MIMO Networks: Spectral, Energy, and Hardware Efficiency // Foundations and Trends in Signal Processing. 2017. Vol. 11. Iss. 3-4. PP. 154-655. DOI:10.1561/2000000093
2. Palomar D., Jiang Y. MIMO transceiver design via majorization theory // Foundations and Trends in Communications and Information Theory. 2007. Vol. 3. Iss. 4-5. PP. 331-551. DOI:10.1561/0100000018
3. Paylraj A., Nabar R., Gore D. Introduction to Space-Time Wireless Communications. Cambridge: Cambridge University Press, 2003. 278 p.
4. Jankiraman M. Space-time Codes and MIMO Systems. Norwood: Artech House, 2004. 328 p.
5. Gershman A.B., Sidoropoulos N.D. Space-Time Processing for MIMO Communications. Chichester: Wiley&Sons, 2005. 370 p. DOI:10.1002/0470010045
6. Palomar D.P., Lagunas M.A., Cioffi J.M. Optimum linear joint transmit-receive processing for MIMO channels with QoS constraints // IEEE Transactions on Signal Processing. 2004. Vol. 52. Iss. 5. PP. 1179-1197. DOI:10.1109/TSP.2004.826164
7. Scaglione A., Stoica P., Barbarossa S., Giannakis G.B., Sampath H. Optimal designs for space-time linear precoders and decoders // IEEE Transactions on Signal Processing. 2002. Vol. 50. Iss. 5. PP. 1051-1064. DOI:10.1109/78.995062
8. Ермолаев В.Т., Маврычев Е.А., Флаксман А.Г. Уменьшение вероятности битовой ошибки при параллельной передаче информации в MIMO-системе // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 3. С. 251-260.
9. Sanguinetti L., D’Amico A.A., Rong Y. A Tutorial on the Optimization of Amplify-and-Forward MIMO Relay Systems // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2012. Vol. 30. Iss. 8. PP. 1331-1346. DOI:10.1109/JSAC.2012.120904
10. Kramer G., Gastpar M., Gupta P. Cooperative strategies and capacity theorems for relay networks // IEEE Transactions on Information Theory. 2005. Vol. 51. Iss. 9. PP. 3037-3063. DOI:10.1109/TIT.2005.853304
11. Mo R., Chew Y.H. MMSE-based joint source and relay precoding design for amplify-and-forward MIMO relay networks // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2009. Vol. 8. Iss. 9. PP. 4668-4676. DOI:10.1109/TWC.2009.081294
12. Rong Y., Tang X., Hua Y. A Unified Framework for Optimizing Linear Nonregenerative Multicarrier MIMO Relay Communication Systems // IEEE Transactions on Signal Processing. 2009. Vol. 57. Iss. 12. PP. 4837-4851. DOI:10.1109/TSP. 2009.2027779
13. Borade S., Zheng L., Gallager R. Amplify-and-Forward in Wireless Relay Networks: Rate, Diversity, and Network Size // IEEE Transactions on Information Theory. 2007. Vol. 53. Iss. 10. PP. 3302-3318. DOI:10.1109/TIT.2007.904774
14. Hasna M.O., Alouini M.S. End-to-end performance of transmission systems with relays over Rayleigh-fading channels // IEEE Transactions on Wireless Communication. 2003. Vol. 2. Iss. 10. PP. 1126-1131. DOI:10.1109/TWC.2003.819030
15. Krikidis I., Thompson J.S., MacLaughlin S., Goertz N. Maxmin relay selection for legacy amplify-and-forward systems with interference // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2009. Vol. 8. Iss. 6. PP. 3016-3027. DOI:10.1109/TWC. 2009.080383
16. Маврычев Е.А., Елохин А.В., Сорокин И.С., Флаксман А.Г. Метод раздельной оптимизации многоэтапной релейной MIMO-системы // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62. № 3. С. 241-251.
17. Елохин А.В., Сорокин И.С., Флаксман А.Г. Эффективность порогового метода оптимизации вероятности ошибки на бит и пропускной способности в MIMO-системе с обратной связью // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 2. DOI:10.30898/1684-1719.2020.2.1
18. Воеводин В.В. Линейная алгебра. М.: Наука, 1980. 400 с.
19. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. 552 с.
20. Palomar D.P., Cioffi J.M., Lagunas M.A. Joint Tx-Rx beamforming design for multicarrier MIMO channels: a unified framework for convex optimization // IEEE Transactions on Signal Processing. 2003. Vol. 51. Iss. 9. PP. 2381-2401. DOI:10.1109/TSP.2003.815393
21. Danilov A.A., Mavrychev E.A. Separate MMSE optimization of multi-hop non-regenerative MIMO relay communication // Proceedings of the 17th International ITG Workshop on Smart Antennas (Stuttgart, Germany, 13-14 March 2013). Berlin: VDE-Verlag, 2013.
22. Ермолаев В.Т., Флаксман А.Г., Лысяков Д.Н. Увеличение пропускной способности MIMO-системы радиосвязи с параллельной передачей данных по собственным подканалам // Вестник ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Серия: Радиофизика. 2010. № 3(1). С. 79-86.
Рецензия
Для цитирования:
Флаксман А.Г., Сорокин И.С., Кокарев А.О. Минимизация вероятности ошибки на бит в многоэтапной релейной MIMO-системе. Труды учебных заведений связи. 2020;6(4):36-44. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2020-6-4-36-44
For citation:
Flaksman A..., Sorokin I..., Kokarev A... Minimizing the Probability of Bit Error in a Multi-Stage MIMO Relay System. Proceedings of Telecommunication Universities. 2020;6(4):36-44. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2020-6-4-36-44
Просмотров:
1967
Послать статью по эл. почте 