全双工大规模MIMO中继系统:功率缩放与性能分析

0 下载量 40 浏览量 更新于2024-07-15 收藏 1.49MB PDF 举报
本文主要探讨了全双工(FD)两路大规模多输入多输出(MIMO)中继系统在具有相关天线和最大比率组合/最大比率传输(MRC/MRT)处理的情况下的性能分析。该研究突破了以往的分析框架,特别关注了多对MIMO用户和中继用户之间的天线相关性对系统性能的影响。 首先,作者针对一个流行的线性中继策略——最大比率组合/最大比率传输(MRC/MRT)进行深入研究。通过分析,他们推导出了一般情况下系统的渐近求和率,这有助于理解系统在不同条件下的行为。研究着重于四种特殊的功率缩放情况,通过简化的形式展示了这些情况下的渐近求和速率,揭示了自环干扰、组内干扰以及天线相关性对系统性能的具体影响。 值得注意的是,他们的研究发现了一个重要的功率缩放定律:在中继器处的天线数量增加的同时,如果适当调整MIMO用户和中继器的发射功率,可以维持合理的总速率。这种灵活性对于优化网络资源分配具有实际意义。 进一步的对比分析显示,当处于特定的功率缩放条件下,全双工(FD)系统相较于半双工(HD)系统能够实现两倍的总和速率,体现出FD技术在容量提升方面的优势。然而,在其他两种功率缩放情况下,由于自环干扰和组内干扰的存在,FD系统的性能可能劣于HD系统。作者明确了允许的最大自环干扰水平,这对于设计和实施FD系统时避免性能下降至关重要。 此外,文中还深入探讨了天线相关性对用户和中继器性能的影响。在某些功率缩放情况下,用户处的天线相关性对求和率的影响变得复杂,这为优化天线配置和设计提供了新的视角。这项研究为理解并优化FD两路大规模MIMO中继系统的性能,尤其是在考虑天线相关性和干扰管理方面,提供了详尽的理论支持。