偏移空间调制中的低复杂度发射天线选择方法
Low-complexity transmit antenna selection for offset spatial modulation
Hao CHEN, Yue XIAO, Shu FANG & Gang WU.
Sci China Inf Sci, 2021, DOI: 10.1007/s11432-021-3333-4
概要
空间调制(SM)是一种很有前途的多输入多输出(MIMO)传输技术,具有独特的单射频(RF)结构,有助于低复杂度和低成本的MIMO系统实现,同时提供稳定的无线传输。然而,SM需要在激活的发射天线和单个RF链之间进行频繁的切换,因此传输速率受到最大切换频率影响。特别地,随着后5G无线通信的发展, RF切换频率无法匹配极高传输速率(Gbps或甚至Tbps)的需求,这限制了SM-MIMO在未来高速无线传输中的应用。
为了缓解射频频繁切换的问题,近年来出现了偏移空间调制(OSM)。与传统SM相比,OSM以其低射频切换频率和性能改善引起了广泛关注。具体而言,OSM可以根据信道特性动态调整激活天线和RF链之间的切换频率。特别地,在极端条件约束下,OSM甚至可以在不切换RF链的情况下工作,并获得高传输速率和系统性能的稳定性。此外,OSM保持了低实现成本的单RF结构,在未来的无线通信中具有更广阔的应用前景。
然而,SM和OSM方案在克服信道衰落影响方面均存在局限。在SM-MIMO的框架下,许多研究者致力于解决这个问题,以进一步提高系统性能。最近,有研究者提出基于欧几里德距离优化的天线选择(EDAS)技术应用于OSM,以减轻信道衰落的影响并增加分集增益,进一步提高性能。但随着发射天线的增加,EDAS的复杂度非常高,这限制了OSM方案在大规模MIMO中的应用。
针对上述问题,作者提出了一种简化的树搜索算法(TSA),称为基于单树搜索的天线选择(TAS)方案,旨在误码性能和搜索复杂度之间达到较好的平衡。该方案借助于特定的单树搜索来降低遍历搜索的复杂度。仿真结果表明,该方案在显著降低搜索复杂度的同时,为OSM系统提供了接近EDAS最优天线选择的误码率性能。
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