تخصیص بهینه‌ی توان پایلوت و داده در سیستم چند-ورودی چند-خروجی ابعاد بزرگ با در نظر گرفتن نارسایی سخت‌افزار

در این مقاله، لینک فراسوی سیستم چند-ورودی چند-خروجی ابعاد بزرگ تک سلولی با فرض غیرایده‌آل بودن آنتن‌های گیرنده در نظر گرفته می‌شود. از آن­جایی که کاربران انرژی محدودی در هر بازه‌ی همدوسی دارند، باید آن را به صورت بهینه‌ برای ارسال پایلوت به منظور تخمین کانال در گیرنده و ارسال سمبل‌های اطلاعات خود تخصیص دهند. غیرایده‌آلی آنتن‌های گیرنده در هر دو مرحله‌ی تخمین کانال و دریافت اطلاعات در گیرنده در نظر گرفته می‌شود. بنابراین، ابتدا تخمین کانال کاربران در گیرنده انجام می‌شود و سپس با استفاده از کانال‌های تخمین زده شده و با به کار گیری گیرنده‌ی ترکیب بیشینه نسبت، نرخ قابل حصول برای هر کاربر با توان پایلوت و داده‌ی متفاوت استخراج می‌شود. سپس مسئله‌ی بیشینه­سازی کمترین نرخ کاربران با فرض محدودیت انرژی در بازه‌ی همدوسی ارائه می‌شود. مسئله‌ی مطرح شده که یک مسئله‌ی غیر محدب است به یک مسئله‌ی برنامه‌ریزی هندسی تبدیل می‌شود که با توجه به الگوریتم‌های موجود به طور بهینه‌ای قابل حل است. در نهایت نتایج شبیه‌سازی که نشان دهنده‌ی بهبود قابل توجه نرخ کاربران با تخصیص توام توان پایلوت و داده نسبت به حالت‌های ساده‌ی تخصیص فقط توان داده و تخصیص توان یکسان برای پایلوت و داده است، ارائه شده است.

Keywords:

Massive MIMO , uplink , power allocation , channel estimation , hardware impairment , geometric programming , maximum ratio combining (MRC). , سیستم چند-ورودی چند-خروجی ابعاد بزرگ , لینک فراسو , تخصیص توان , تخمین کانال , نارسایی سخت‌افزار , برنامه‌ریزی هندسی , گیرنده ترکیب بیشینه نسبت.