王春燕，王军选，孙有铭

(1.西安邮电大学　通信与信息工程学院，陕西　西安 710061；2. 解放军理工大学　通信工程学院，江苏　南京 210007)



大规模MIMO下最优预编码选择策略研究

王春燕1，王军选1，孙有铭2

(1.西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西西安 710061；2. 解放军理工大学通信工程学院，江苏南京 210007)

摘要:大规模多入多出(Massive MIMO)系统中，随着天线数的增加，线性预编码算法的性能逐渐趋于最优，选择合适的线性预编码对系统性能具有重要的意义。针对发射端信道状态信息(Channel State Information at Transmitter，CSIT)不完美的Massive MIMO系统，推导出了迫零(Zero-Forcing，ZF)和最大比传输 (Maximum Ratio Transmission，MRT)这两种常见预编码方案在向量归一化方式下的下行可达和速率下界，并给出了证明。随后对两种下界进行了分析，提出了一个关于系统用户数的阈值，当系统用户数和阈值的大小关系不同时，两种预编码性能的优劣关系也不相同。根据分析结果，文章进一步提出了一种以系统中用户数为参量的预编码选择策略，可以保证不论用户数如何变化，系统都能选择出更优的那一个预编码算法来对信号进行预处理。分析的有效性和方案的可靠性通过仿真得到了验证。

关键词:大规模多入多出; 预编码；迫零预编码；最大比传输预编码；向量归一化

如今，日趋成熟的MIMO技术不但已在蜂窝无线通信系统中得到了广泛应用，更逐渐成为了新一代移动通信标准的核心技术之一。然而随着时间推移，传统MIMO技术已不能很好地满足呈指数增长的用户数据业务需求，在这样的背景下，大规模MIMO(Massive MIMO)[1-2]作为一种新颖的蜂窝网架构已经成为了解决这一问题的颇有潜力的研究热点。……