Просмотр статьи


Номер журнала: 2021.4

Заголовок статьи: Оценка канала в системах 5G MIMO-OFDM с многолучевыми линзовыми антеннами

Резюме

Весьма перспективными для сетей 5G являются системы MIMO, построенные на базе многолучевых линзовых антенн. Некоторые научные работы уже посвящены проблеме оценки канала в системах MIMO на основе полусферических линзовых антенн. Однако также уникальным по свойствам видом линзовых антенн для сетей 5G являются многолучевые антенны Люнеберга. В данной работе приведены результаты исследования оценки канала в системах 5G MIMO-OFDM с линзовыми антеннами Люнеберга. Приведены результаты исследования эффективности шести различных методов интерполяции в задаче оценки характеристики канала на основе пилот-сигналов и MIMO-детекторов (Неймана, сопряженных градиентов, минимальных среднеквадратичных отклонений) в системе сотовой связи 5G миллиметрового диапазона.

Авторы

Д. В. Кусайкин, Д. В. Денисов

Библиография

1. Gao X., Dai L., Han S., Chih-Lin I, Wang X. Reliable Beamspace channel estimation for millimeter-wave massive MIMO systems with lens antenna array // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2017. V. 16, № 9. P. 6010–6021.
2. Hung K.-C., Lin D. Pilot-aided multicarrier channel estimation via MMSE linear phase-shifted polynomial interpolation // IEEE Trans. Wireless Commun. 2010. V. 9, № 8. P. 2539–2549.
3. Zhao Y., Zhao W., Wang G., Bo Ai, Putra H. H., Juliyanto B. AoA-based channel estimation for massive MIMO OFDM communication systems on high speed rail // China Communications. 2020. V. 17, № 3. P. 90–100.
4. Amadori P., Masouros C. Low RF-complexity millimeter-wave beamspace-MIMO systems by beam selection // IEEE Trans. Commun. 2015. V. 63, № 6. P. 2212–2222.
5. Yang L., Zeng Y., Zhang R. Channel Estimation for Millimeter-Wave MIMO Communications With Lens Antenna Arrays // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2018. V. 67, № 4. P. 3239–3251.
6. Zeng Y., Zhang R., Millimeter wave MIMO with lens antenna array: A new path division multiplexing paradigm // IEEE Trans. Commun. 2016. V. 64, № 4, P. 1557–1571.
7. Key Characteristics of Matsing Base Station Antennas [Электронный ресурс] // URL: https://matsing.com/base-station (дата обращения: 10.09.2021).
8. Gunnarsson S., Flordelis J., Van der Perre L., Tufvesson F. Channel Hardening in Massive MIMO: Model Parameters and Experimental Assessment // IEEE Open Journal of the Commu-nications Society. 2020. V. 1. P. 501–512.
9. Lu A. A., Gao X., Zheng Y. R., Xiao C. Low complexity polynomial expansion detector with deterministic equivalents of the moments of channel Gram matrix for massive MIMO uplink // IEEE Trans. Commun. 2016. V. 64, № 2. P. 586–600.
10. Prabhu H., Rodrigues J. N., Edfors O., Rusek F. Approximative matrix inverse computations for very-large MIMO and applications to linear pre-coding systems // Proc. IEEE Wireless Com-mun. Netw. Conf. 2013. P. 2710–2715.
11. Albreem M. A., Juntti M., Shahabuddin S., Massive MIMO detection techniques: A survey // IEEE Communications Surveys Tutorials. 2019. V. 21, № 4. P. 3109–3132.
12. Kang B., Yoon J.-H., Park J. Low complexity massive MIMO detection architecture based on Neumann method // Proc. Int. SoC Design Conf. 2015. P. 293–294.
13. Yin B., Wu M., Cavallaro J. R., Studer C. Conjugate gradientbased soft-output detection and precoding in massive MIMO systems // Proc. IEEE Glob. Telecommun. Conf., Dec. 2014. P. 3696–3701.
14. Turkowski K. Filters for common resampling tasks // Graphics Gems. 1990. P. 147–165.
15. Jin B M., Lei X., Lin S. Improved DFT-based channel estimation in OFDM. Systems based on phase compensation // Appl. Math. Inf. Sci. 2012. V. 6, № 3. P. 629–638.
16. Akima H. A. New method of interpolation and smooth curve fitting based on local procedures // Journal of the Association for Computing Machinery. 1994. P. 52–62.
17. H2020-ICT-671650-mmMAGIC/D2.2, mmMAGIC D2.2 – measurement results and final mmMAGIC channel models, Tech. Rep., 2017.

Ключевые слова

сети 5G, оценка канала, MIMO-детекторы, системы MIMO-OFDM, методы интерполяции.

Скачать полный текст