量化大规模MIMO系统:基带天线数与ADC分辨率的优化

1 下载量 164 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 1.96MB PDF 举报
"Low-Cost Massive MIMO: Pilot Length and ADC Resolution" 在无线通信领域,大规模多输入多输出(Massive MIMO)系统是提高频谱效率和能量效率的关键技术。然而,实现这样的系统通常需要大量的硬件资源,尤其是高分辨率的模拟数字转换器(ADC)。本文探讨的是在设计低成本、能源高效的Massive MIMO系统时,如何处理基站(BS)天线数量和ADC分辨率这两个相互冲突的参数。 文章指出,在采用低分辨率ADC的情况下,每个接收天线的性能会受到影响,这直接影响到系统的整体性能。研究重点在于量化Massive MIMO系统中天线数量与ADC分辨率的联合优化问题,特别是在不完美的信道状态信息(CSI)条件下。作者们提出了一个可解析的近似上行链路总谱效率(Sum Spectral Efficiency, SE)表达式,该表达式基于最大比合并(Maximal Ratio Combining, MRC)接收机。通过这个表达式,他们进一步提出了一种优化的导频长度,以最大化系统的总SE。 考虑到ADC的影响,文章提供了一个现实的总功率消耗模型。利用这个模型,研究人员建立了选择BS天线数量的优化问题,旨在平衡系统性能与能耗之间的关系。这个问题的解决对于实现真正意义上的低功耗、大规模部署的Massive MIMO网络至关重要。 文章中,作者们可能采用了数学建模和仿真分析的方法,探讨了不同天线数量和ADC分辨率组合下的系统性能,并可能给出了最佳配置的指导原则。此外,他们还可能讨论了在有限的导频序列下,如何有效地估计信道并减小由于CSI不准确带来的影响。 这篇研究论文对于理解在有限资源约束下如何优化大规模MIMO系统的设计提供了有价值的见解,特别是对于那些希望在保持高效能的同时降低设备成本的通信工程师和研究人员而言。其结果有助于推动未来无线通信网络的可持续发展,特别是在5G及更高级别的网络中,低功耗和高效率是关键设计目标。