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第22卷第4期南通大学学报（自然科学版）Vol.22No.4

2023年12月JournalofNantongUniversity(NaturalScienceEdition)Dec.2023

doi:10.12194/j.ntu.20230216002

引文格式：王珏，景海涛，高锐锋，等.基于可视区域降维的超大规模MIMO传输性能分析[J].南通大学学报（自然科学

版），2023,22(4)：14-24.

基于可视区域降维的超大规模MIMO传输性能分析

王珏1，景海涛1，高锐锋2，施侄2

（1.南通大学信息科学技术学院，江苏南通226019;2.南通大学交通与土木工程学院，江苏南通226019）

摘要：针对基于用户可视区域（visibleregion，VR）降维的超大规模MIMO(extremelylarge-scalemassivemultiple-in-

putmultiple-output,XL-MIMO)传输性能展开研究。首先，基于天线阵列绝对能量阈值和相对能量集中度两种准则，

对XL-MIMO系统中的用户VR统计分布进行了比较与仿真分析，讨论了其VR分布参数与系统参数之间的关系。

然后，进一步研究了基于VR降维信道的最大比传输（maximumratiotransmission,MRT)方案性能，详细分析了其性

能增益来源，并对VR判定相关系数的优化设计，以及多用户位置对性能的影响进行了讨论。结果表明：利用VR降

维可有效降低传输开销和复杂度，但在基于VR的最大比传输多用户传输中，存在接收能量减少和用户间干扰之

间的权衡；最优权衡的取得需要VR定义、用户调度联合优化设计。最后，总结全文并对未来研究方向进行展望。

关键词：超大规模MIMO；可视区域；最大比传输；可达和速率

中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：1673-2340(2023)04-0014-11

Performanceanalysisofextremelylarge-scalemassiveMIMO

transmissionwithvisibleregion-baseddimensionalityreduction

WANGJue,JINGHaitao,GAORuifeng*,SHIQuan?

(1.SchoolofInformationScienceandTechnology,NantongUniversity,Nantong226019,China;

2.SchoolofTransportationandCivilEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China)

Abstract:Thisstudyfocusesonthetransmissionperformanceofextremelylarge-scalemassivemultiple-inputmulti-

ple-output(XL-MIMO)systemsbasedonuservisibleregion(VR)dimensionalityreduction.Initially,thestatistical

distributionofuserVRsinXL-MIMOsystemsiscomparedandanalyzedthroughsimulations,usingtwocriteria:ab-

soluteantennaarrayenergythresholdandrelativeenergyconcentration.TherelationshipbetweenVRdistributionp