Abstract-This paper föreslår nya pilotoptimering och kanaluppskattning algoritm för downlink multiuser mas sive flera ingång multipel utgång (MIMO) system med K decentraliserade enantenn mobila stationer (MSs), och tidsdelning duplex (TDD) kanaluppskattning som utförs genom att använda N pilot symboler. Den föreslagna algoritmen förklaras på följande sätt. För det första formulerar vi problemet med kanaluppskattning som ett vägt medelvärde av kvadratfel (WSMSE) som innehåller pilotsymboler och införda variabler. För det andra, för fasta pilotsymboler är de införda variablerna optimerade med hjälp av minsta genomsnittliga kvadratfel (MMSE) och systemet med flera ingångsmultipelutgångar (MIMO) är ett promis tivt tillvägagångssätt för att utnyttja de trådlösa kanalernas spektraleffektivitet [1]- [3]. MIMO-systemet kan vara antingen en enda användare MIMO eller multianvändare MIMO. Den enda användaren MIMO systemet kräver dyra multi antenn terminaler på både sändare och mottagare sidor. Dessutom kanske man inte uppnår multiplexing-vinsten hos en användare MIMO-kanalen när förökningsmiljön är dåligt spridd [4]. I ett multianvändare MIMO-system kommer basstationen (BS) att betjäna flera decentraliserade mobila stationer (MS). För ett sådant system, anställa multi-antenn vid BS och mycket billiga enskilda antennterminaler vid varje MS verkar vara den mest ekonomiska designen. Och i praktiken, eftersom medlemsstaterna är tillräckligt långt ifrån varandra, kan multiplexvinsten av en MIMO-kanal säkerställas för fleranvändarscenariot. Multianvändaren MIMO systemet kan vara antingen i upplänken eller nedlänken kanal. För nedlänkskanalen visas det nyligen i [5] att de fulla fördelarna med ett MIMO-system kan utnyttjas med hjälp av enkla strålformningsstrategier såsom maximal spänningsöverföring (MRT) eller nollkraft (ZF), bara genom att distribuera ett mycket stort antal antenner vid BS (dvs. massiv MIMO-system) [4]. Grundtanken är att när antalet BS-antenner är stort, kommer kanalvektorn för två MS att vara nästan okorrelerad och den momentana kanalvinsten för varje MS kan väl approximeras (med hög sannolikhet) från sin andra orderstatistik. För att dra nytta av denna fördel måste dock kanalvektorn i varje medlemsstat vara känd (eller beräknas på ett tillförlitligt sätt) vid BS. För downlink multiuser MIMO-systemet kan kanalesti mation utföras antingen i frekvensdivision duplex (FDD) eller tidsdivision duplex (TDD) inflygningar. I en FDD-inflygning överför BS först en pilotsekvens till alla medlemsstater. Därefter kommer varje medlemsstat att uppskatta sin egen kanal. Slutligen är den uppskattade kanalen feedback till BS via feedback-kanal. I en konventionell kanaluppskattningsmetod måste pilotsekvenserna vara ortogonala [6]. För att uppfylla detta krav kräver BS N-symbolperioder (vilket är betydande om N är mycket stort). I TDD-systemet överför varje medlemsstat först sina egna pilotsymboler till BS. Därefter kommer BS att uppskatta upplänkskanalen och tilldela konjugatet av denna uppskattade kanal som dess nedlänkversion. Även här kräver den konventionella ortogonala pilotmetoden K-symbolperioder. I ett massivt MIMO-system, som K < < M, är TDD-kanaluppskattningsmetoden den mest rimliga metoden [5]. När antalet medlemsstater (K) är stort kan det dock hända att det inte är praktiskt genomförbart att tilldela K-symbolperioder för pilotöverföring. När N < K kan en möjlig pilotutformningsmetod vara att återanvända piloterna från de första N-medlemsstaterna för de extra K-N-medlemsstaterna. Som kommer att ses senare kommer dock en sådan metod för återanvändning av piloter att skapa en så kallad pilotkontamination. När det finns en pilotkontamination bryts prestandan för minsta genomsnittliga kvadratfel (MMSE) kanalestimator och downlink stråle tidigare ned drastiskt [5] '. För att lindra effekten av pilotkontaminering föreslås Eigen value decomposition (EVD) baserad kanaluppskattning i [7]. Men komplexiteten hos denna kanal uppskattning är stor när M är mycket stor vilket är fallet i massiv MIMO. I det aktuella dokumentet föreslår vi en ny algoritm för pilotoptimering och kanaluppskattning för multianvändarmassiv MIMO-system med K singelantenn MS och jag Vi vill här nämna att pilotkontamineringen i [51 är motiverad i samband med multicelligt MIMO-system. Grundidén om pilotkontamination liknar dock den i det aktuella dokumentet.
I REF användes viktade medelvärdes-kvadratfelminimering och Rayleigh quotient-metoder för att bestämma pilotsignaler som minskar pilotkontamination och förbättrar kanaluppskattningen.
Pilot optimization and channel estimation for multiuser massive MIMO systems
{'venue': '2014 48th Annual Conference on Information Sciences and Systems (CISS)', 'journal': '2014 48th Annual Conference on Information Sciences and Systems (CISS)', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}