Multi-pair massive MIMO amplify-and-forward relaying system with low-resolution ADCs: performance analysis and power control
Multi-pair massive MIMO amplify-and-forward relaying system with low-resolution ADCs: performance analysis and power control
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具有低分辨率 ADC 的多对大规模 MIMO 放大转发中继系统：性能分析和功率控制
DOI：
10.1007/s11432-017-9187-5
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发表时间：
2017-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
刘寅生
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qimei Cui;Yinjun Liu;刘寅生
在本文中，我们重点研究了一种通用的多对大规模MIMO放大和转发（AF）中继系统，其中中继天线采用低分辨率模数转换器（adc）以降低硬件成本。首先，考虑到低量化对信道估计的影响，导出了系统遍历可达率的紧闭近似。其次，通过渐近分析揭示了系统参数对可达率的影响。特别地，对广义功率标度方案进行了描述。结果表明，在某些情况下，当中继天线数量无限制增长时，可以消除有限分辨率adc对数据传输的影响。为了提高量化系统的可达率，提出了最优用户和继电器功率控制方案。此外，为了获得低分辨率ADC的所有好处，还设计了另一种功率控制方案，以最大限度地降低总功耗，同时保证每个用户的服务质量（QoS）要求，这有助于从节能的角度获得最佳ADC分辨率的一些有用见解。仿真结果验证了理论分析的准确性和所提功率控制方案的有效性。
In this paper, we focus on a general multi-pair massive MIMO amplify-and-forward (AF) relaying system where the relay antennas employ low-resolution analog-to-digital converters (ADCs) to reduce the hardware cost. First, considering the effect of low quantization on channel estimation, a tight closed form approximation of the system ergodic achievable rate is derived. Second, some asymptotic analysis is presented to reveal the impacts of the system parameters on the achievable rate. Particularly, the generalized power scaling schemes are characterized. The results indicate that in some cases, when the number of relay antennas grows without bound, the impact of the finite resolution ADCs on data transmission can be eliminated. To enhance the achievable rate of the quantized systems, the optimal user and relay power control schemes are proposed. Furthermore, to reap all the benefits of low-resolution ADCs, another power control scheme is also designed to minimize the total power consumption while guaranteeing the quality-of-service (QoS) requirement of each user, which can help draw some useful insights into the optimal ADC resolution from power saving perspectives. The simulation results confirm the accuracy of our theoretical analysis and the effectiveness of the proposed power control schemes.
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DOI：
10.1049/iet-com.2009.0435
发表时间：
2010-06
期刊：
IET Commun.
影响因子：
--
作者：
Osama Amin;Berna Gedik;M. Uysal
通讯作者：
Osama Amin;Berna Gedik;M. Uysal
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通讯作者：
Wei Xu;Jian Liu;Shi Jin;Xiaodai Dong
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通讯作者：
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DOI：
10.1109/pimrc.2014.7136137
发表时间：
2014-09
期刊：
2014 IEEE 25th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communication (PIMRC)
影响因子：
--
作者：
Qing Bai;U. Mittmann;A. Mezghani;J. Nossek
通讯作者：
Qing Bai;U. Mittmann;A. Mezghani;J. Nossek