Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một Bộ Phát Hiện Độ Phức Tạp Thấp Cho Các Hệ Thống Uplink MIMO Khổng Lồ
Tóm tắt
Hệ thống truyền thông không dây thế hệ thứ năm được triển khai bởi nhiều công ty di động, trong đó các công nghệ quan trọng như nhiều đầu vào, nhiều đầu ra khổng lồ (MIMO) được sử dụng. Mặc dù nó cải thiện hiệu suất phổ và năng lượng, việc đề xuất một bộ phát hiện hiệu quả cho các hệ thống MIMO khổng lồ không phải là điều đơn giản vì số lượng ăng-ten lớn làm tăng độ phức tạp tính toán. Trong bài báo này, phương pháp chuyền thông gần đúng (AMP) được khai thác trong việc phát hiện dữ liệu uplink (UL) của MIMO khổng lồ. Mặc dù phương pháp AMP gặp phải hiệu suất đáng kể trong một số trường hợp đặc biệt, việc lựa chọn giải pháp ban đầu một cách hiệu quả ảnh hưởng lớn đến tốc độ hội tụ, hiệu suất tỷ lệ lỗi bit và độ phức tạp tính toán. Trong bài báo này, ba phương pháp khởi tạo hiệu quả của bộ phát hiện UL MIMO khổng lồ dựa trên AMP được đề xuất dựa trên các phương pháp lặp lại, cụ thể là phương pháp làm mượt lặp từng bước, phương pháp Gauss–Seidel và phương pháp Jacobi. Ngoài ra, một ma trận thang bậc được khai thác để đạt được tốc độ hội tụ cao. Kết quả số cho thấy bộ phát hiện được đề xuất đã đạt được sự cải thiện hiệu suất đáng kể và giảm độ phức tạp so với bộ phát hiện truyền thống dựa trên AMP.
Từ khóa
#Hệ thống truyền thông không dây #MIMO khổng lồ #phát hiện dữ liệu #phương pháp chuyền thông gần đúng #khởi tạo hiệu quả #độ phức tạp tính toánTài liệu tham khảo
Albreem MA, Juntti M, Shahabuddin S (2019) Massive MIMO detection techniques: a survey. IEEE Commun Sur Tut 21(4):3109–3132
Albreem MAM, El-Saleh AA, and Juntti M (2019) On approximate matrix inversion methods for massive MIMO detectors. In: 2019 IEEE wireless communications and networking conference (WCNC), pp 1–6
Albreem M (2020) Efficient initialization of iterative linear massive mimo detectors using a stair matrix. Electron Lett 56(1):50–52
Albreem MA, Alsharif MH, Kim S (2020) Impact of stair and diagonal matrices in iterative linear massive MIMO uplink detectors for 5g wireless networks. Symmetry 12(1):71
Albreem MA, Alsharif MH, Kim S (2020) A robust hybrid iterative linear detector for massive mimo uplink systems. Symmetry 12(2):306
Albreem MAM, Ismail NAHB (2016) A review: detection techniques for LTE system. J Telecommun Syst 63(2):153–168
Albreem MAM, Salleh MFM (2015) Regularized lattice sphere decoding for block data transmission systems. Wireless Pers Commun 82(3):1833–1850
Jiang F, Li C, Gong Z, Su R (2018) Stair matrix and its applications to massive MIMO uplink data detection. IEEE Trans Commun 66(6):2437–2455
Lu H (1999) Stair matrices and their generalizations with applications to iterative methods I: a generalization of the successive over relaxation method. SIAM J Numer Anal 37(1):1–17
Mohammed SK, Chockalingam A, Rajan BS (2008) High-rate space-time coded large MIMO systems: low-complexity detection and performance. In: Proceedings of IEEE global telecommunication conference, pp 1–5
Mohammed SK, Chockalingam A, Sundar Rajan B (2008) A low-complexity near-ML performance achieving algorithm for large MIMO detection. In: Proceedings of IEEE international symposium information theory, pp 2012–2016
Qin X, Yan Z, He G (2016) A near-optimal detection scheme based on joint steepest descent and Jacobi method for uplink massive MIMO systems. IEEE Commun Lett 20(2):276–279
Vardhan KV, Mohammed SK, Chockalingam A, Rajan BS (2008) A low-complexity detector for large MIMO systems and multicarrier CDMA systems. IEEE J Sel Areas Commun 26(3):473–485
Wu S, Kuang L, Ni Z, Lu J, Huang D, Guo Q (2014) Low-complexity iterative detection for large-scale multiuser MIMO-OFDM systems using approximate message passing. IEEE J Sel Top Signal Process 8(5):902–915
Xiong Y, Wei N, Zhang Z (2017) A low-complexity iterative GAMP-based detection for massive MIMO with low-resolution ADCs. In: Proceedings of IEEE wireless communication and networking conference, pp 1–6
Yang S, Hanzo L (2015) Fifty years of MIMO detection: the road to large-scale mimos. IEEE Commun Surv Tut 17(4):1941–1988
Yang X, Jin S, Wen C (2019) Symbol detection of phase noise-impaired massive MIMO using approximate bayesian inference. IEEE Signal Process Lett 26(4):607–611
Zhang P, Liu L, Peng G, Wei S (2016) Large-scale MIMO detection design and FPGA implementations using SOR method. In: Proceedings of IEEE international conference on communication software and network, pp 206–210