Анализ характеристик алгоритмов прекодирования сигналов в системе MU-MIMO с группированием абонентов
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-2-65-71
Аннотация
В статье представлены результаты имитационного моделирования алгоритма прекодирования ZF с использованием алгоритма ортогонального выбора абонентов и алгоритма максимизации взаимной информации в нисходящей системе MU-MIMO. При количестве пользователей бо́льшем, чем количество антенн на базовой станции, возникает взаимная корреляция между каналами пользователей, что снижает суммарную спектральную эффективность системы MU-MIMO. Для снижения эффекта взаимной корреляции применяется подбор пользователей на основе максимальной ортогональности между ними. Суммарная спектральная эффективность в системе MU-MIMO зависит от условий реального распространения сигналов и для каналов с пространственной корреляцией необходимо использовать выбор подмножества абонентов с низкой корреляцией между их векторами каналов. Для исследования эффективности выбора подмножества абонентов используется модель канала с открытым исходным кодом, позволяющая получать реалистичные реализации канала.
Ключевые слова
5G new radio,
QuaDRIGa,
3GPPмодель канала,
прекодирование ZF,
система MU-MIMO,
группирование абонентов
Об авторе
А. А. Калачиков
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент кафедры радиотехнических систем
Новосибирск, 630102, Российская Федерация
Список литературы
1. Bjornson 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. Castaneda E., Silva A., Gameiro A., Kountouris M. An Overview on Resource Allocation Techniques for Multi-User MIMO Systems // IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2017. Vol. 19. Iss. 1. PP. 239‒284. DOI:10.1109/COMST.2016.2618870
3. ETSI TS 38.211 V15.8.0 (2020-01). 5G; NR; Physical channels and modulation.
4. Bayesteh A., Khandani A.K. On the User Selection for MIMO Broadcast Channels // IEEE Transactions on Information Theory. 2008. Vol. 54. Iss. 3. PP. 1086‒1107.
5. Yoo T., Goldsmith A. On the optimality of multiantenna broadcast scheduling using zero-forcing beamforming // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2006. Vol. 24. Iss. 3. PP. 528‒541. DOI:10.1109/JSAC.2005.862421
6. Dimic G., Sidiropoulos N.D. On downlink beamforming with greedy userselection: Performance analysis and a simple new algorithm // IEEE Transactions on Signal Processing. 2005. Vol. 53. Iss. 10. PP. 3857‒3868. DOI:10.1109/TSP.2005.855401
7. Kaltenberger F., Gespert D., Knopp R., Kountouris M. Performance of Multi-User MIMO Precoding with Limited Feedback over Measured Channels // Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (IEEE GLOBECOM 2008, New Orleans, USA, 30 November‒04 December 2008). IEEE, 2008. DOI:10.1109/GLOCOM.2008.ECP.738
8. Cho Y.S., Kim J., Yang W.Y., Kang C.G. MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLAB. John Wiley and Sons, 2010. 544 p.
9. ETSI TR 138.901 V16.1.0 (2020-11). 5G; Study on channel model for frequencies from 0,5 to 100 GHz.
10. Clerckx B., Kim G., Sung J. Correlated Fading in Broadcast MIMO Channels: Curse or Blessing? // Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (IEEE GLOBECOM 2008, New Orleans, USA, 30 November‒04 December 2008). IEEE, 2008. DOI:10.1109/GLOCOM.2008.ECP.735
11. Jaeckel S., Raschkowski L., Börner K., Thiele L., Burkhardt F., Eberlein E. Quasi Deterministic Radio Channel Generator. User Manual and Documentation. QuaDRiGa. Document Revision: v2.2.0. Berlin: Fraunhofer Heinrich Hertz Institute, 2019.
12. Jaeckel S., Raschkowski L., Börner K., Thiele L. QuaDRiGa: A 3-D Multicell Channel Model with Time Evolution for Enabling Virtual Field Trials // IEEE Transactions on Antennas Propagation. 2014. Vol. 62. Iss. 6. PP. 3242‒3256. DOI:10.1109/TAP.2014.2310220
Рецензия
Для цитирования:
Калачиков А.А. Анализ характеристик алгоритмов прекодирования сигналов в системе MU-MIMO с группированием абонентов. Труды учебных заведений связи. 2023;9(2):65-71. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-2-65-71
For citation:
Kalachikov A. Numerical Evaluation of the MU-MIMO Beamforming Performance with User Selection Algorithm. Proceedings of Telecommunication Universities. 2023;9(2):65-71. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-2-65-71
Просмотров:
363
Послать статью по эл. почте 