王毅，马鹏阁，黄开枝，李春国，黄永明，杨绿溪



导频序列长度对多用户大规模MIMO FDD系统速率的性能影响及优化

王毅1,2，马鹏阁1，黄开枝2，李春国3，黄永明3，杨绿溪3

（1. 郑州航空工业管理学院电子通信工程学院，河南 郑州 450046；2. 国家数字交换系统工程技术研究中心，河南 郑州 450002； 3. 东南大学信息科学与工程学院，江苏 南京 210096）

针对多用户大规模MIMO FDD下行链路系统，分析了导频序列长度随基站天线数变化时对系统下行遍历速率的渐进性能影响。利用确定性等价原理，推导出遍历速率的解析表达式，基于此分析得出：归一化导频开销（导频序列长度与天线数之比）趋近于0时，仍可满足传输速率随基站天线数增加而无限增加；固定导频序列长度而只增加基站天线数，系统传输速率将出现饱和效应。进一步地，在有限的信道相干时间内，以系统和速率最大化为目标来优化导频序列长度，并在特殊相关信道模型下，借助于Lambert W函数，推导最优导频序列长度的闭式解。仿真结果验证了理论分析的正确性和最优导频序列闭合解的有效性。

大规模多输入多输出；频分双工；导频序列长度；下行速率；渐进性能

1 引言

无线数据业务量的迅猛增加以及无线传输场景的多样化应用需求对5G系统提出了千倍容量提升、极低端到端时延、高速移动应用、海量设备接入以及高能效等多方面的指标要求[1-2]。为了实现5G系统的这些核心技术指标，产业界与学术界也提出了众多备选技术[3-5]，其中……