ترجمه پیش کدگذاری آلودگی پیلوت در سیستم­های آنتن مقیاس بزرگ چند سلولی

توضیحات

 عنوان فارسی: پیش کدگذاری آلودگی پیلوت در سیستم­های آنتن مقیاس بزرگ چند سلولی

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Pilot Contamination Precoding in Multi-Cell Large Scale Antenna Systems

پیش کدگذاری آلودگی پیلوت در سیستم­های آنتن مقیاس بزرگ چند سلولی

چکیده

یک LSAS شامل تعداد زیادی(ده­ها و صدها) از آنتن­های ایستگاه پایه است که برای گروه بسیار بزرگی از ترمینال­ها با بهره­های بزرگ در بازده­ی طیفی و بازده­ی انرژی و در مقایسه با فناوری MIMO مرسوم، بکار می­روند. تا این اواخر، اعتقاد بر این بود که در LSAS چندسلولی، حتی در رژیم مجانبی که تعداد آنتن خدماتی میل به بی­نهایت دارد، عملکرد توسط تداخل داخل سلولی مستقیم محدود می­شود. تداخل از استفاده­ی مجدد از توالی­های پیلوت لینک معکوس(آلودگی پیلوت) توسط ترمینال­ها در سلول­های مختلف، حاصل می­شود.

      ما یک مفهوم جدید را مطرح می­کنیم که منجر به حذف موثر تداخل داخل سلولی در سیستم­های TDD LSAS می­شود. این امر توسط پیش کدگذاری چند سلولی خارجی به دست می­آید که ما آن را پیش کدگذاری آلودگی پیلوت(PCP) می­نامیم. ایده­ی اصلی PCP این است که هر ایستگاه پایه به طور خطی، پیام­ها را به دنبال ترمینال­هایی از سلول­های مختلفی که از همان توالی پیلوت استفاده­ی مجدد می­کنند، ترکیب می­کند. حائز اهمیت است که ترکیب ضرایب تنها بر ضرایب محوشدگی کند بین ترمینال­ها و ایستگاه­های پایه وابسته است. هر ایستگاه پایه به طور مستقل نمادهای PCP ترکیب شده­ی خود را با استفاده از پیش کدگذاری خطی مرسوم که مبتنی بر ضرایب محوشدگی سریع برآورد شده است، انتقال می­دهد. سپس، ما برآوردها را برای SINRها و یک کران پایین­تر ظرفیت برای مورد LSASها با PCP و تعداد متناهی از آنتن­های M، استنتاج می­کنیم.

1- مقدمه

      افزایش نمایی در تقاضا برای نرخ داده­ی بالا و همچنین چگالی کاربر بالاتر در شبکه­ های سلولی نیازمند روش­های جدیدی از تقلیل تداخل است که به تعداد بیشتری از کاربران امکان به اشتراک­گذاری پهنای باند را می­دهد. این همراه با طرح Green Touch برای کاهش مصرف توان در شبکه­های ارتباطی، تحلیل سیستم­های سلولی با تعداد بسیار زیادی از آنتن­های ایستگاه پایه(BTS) را برمی­­انگیزد. چنین سیستم­هایی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته­اند.

      در ]5[ و ]1[ نویسندگان برآوردهایی برای مقادیر SINR در یک شبکه­ی سلولی غیرمشارکتی را حاصل می­دهد که در آن تعداد آنتن­های BTS میل به بی­نهایت دارد. در ]5[ و ]1[ نشان داده می­شود که تمام تداخل از بین نمی­رود و در نتیجه، SINR به طور نامحدود رشد می­کند. دلیل آن این است که برآوردهای کانال صورت گرفته در BTS نه تنها شامل بردار کانال مطلوب و نویز سفید جمع­شونده است بلکه شامل مولفه­های مستقیم به سمت کاربران از سایر سلول­ها نیز می­باشد که به توالی­های پیلوت غیرمتعامد اختصاص داده می­شوند.

      تعدادی از تکنیک­ها برای دستیابی به SINRهای بالاتر پیشنهاد شدند. نتایج عددی به دست آمده در ]5[، ]1[ و ]2[ نشان می­دهند که این تکنیک­ها نرخ انتقال داده­ی پیشرفت را برای شبکه­های سلولی غیرمشارکتی فراهم می­کند. سیستم­های MIMO TDD شبکه­ی پیشرفته که امکان همکاری بین ایستگاه­های پایه را می­دهد، اخیراً در ]3[ پیشنهاد شد. متأسفانه، در تمام این تکنیک­ها، مقادیر SINR متناهی باقی می­ماند و به طور نامحدود با تعداد آنتن­های ایستگاه پایه­ی M رشد نمی­کند.

     در این مقاله، ما همکاری محدود میان ایستگاه­های پایه را ممکن می­سازیم و یک پیش کدگذاری چند سلولی خارجی را پیشنهاد می­دهیم که می­توان آن را پیش کدگذاری آلودگی پیلوت نامید. در رژیم مجانبی که M به بی­نهایت میل می­کند، این پیش کدگذاری به ما امکان ساخت سیستم­های بی­سیم چندسلولی بدون تداخل را می­دهد. سپس ما با تحلیل LSASها با M متناهی ادامه می­دهیم.

     این مقاله به شرح زیر سازماندهی می­شود. ابتدا در بخش 2، ما مدل سیستم خود، فرضیات و پروتکل TDD را توصیف می­کنیم. سپس در بخش 3، مشکل آلودگی پیلوت را توضیح داده و نشان می­دهیم که آلودگی پیلوت منجر به تداخل داخل سلولی می­شود که از بین نمی­رود زیرا تعداد آنتن­های ایستگاه پایه M در حال رشد هستند. در بخش 4، ما پیش کدگذاری آلودگی پیلوت را پیشنهاد داده و نشان می­دهیم که آن دستیابی به TDD LSASهای بدون تداخل را ممکن می­سازد. در نهایت در بخش 5، ما برآوردها برای SINRها و کران پایین­تر ظرفیت برای مورد LSASها با PCP و تعداد متناهی از آنتن­های M را حاصل می­دهیم.

2- مدل سیستم

     ما یک شبکه­ی سلولی شامل سلول­های شش­ضلعی L را در نظر می­گیریم که هر یک شامل ایستگاه پایه­ی آنتن M مرکزی و ترمینال­های تک آنتن K است که همان پهنای باند را به اشتراک می­گذارد. فرض می­کنیم که تسهیم تقسیم فرکانسی متعامد(OFDM) مورد استفاده قرار می­گیرد. در نتیجه، ما یک مدل کانال محودشدگی برای هر زیرحامل OFDM را در نظر می­گیریم. برای هر زیرحامل داده شده نشان می­دهیم:

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.