综合分析无细胞大规模 MIMO-OFDM 上行链路中的行为硬件损伤：集中式操作.pdfVIP

综合分析无细胞大规模MIMO-OFDM上行链

路中的行为硬件损伤：集中式操作

ÖzlemTufeDemir,MuhammedSelmanSomuncu,AhmetM.Elbir,EmilBjörnson

DepartmentofElectrical-ElectronicsEngineering,TOBBETÜ,Ankara,Turkiye(ozlemtugfedemir@.tr)

ASELSANA..,Ankara,Turkiye(mssomuncu@)

DepartmentofElectricalandElectronicsEngineering,IstinyeUniversity,Istanbul,Turkiye(ahmetmelbir@)

DepartmentofComputerScience,KTHRoyalInstituteofTechnology,Stockholm,Sweden(emilbjo@kth.se)

Abstract—无小区大规模MIMO是一项关键的6G技术，区大规模MIMO-OFDM（正交频分复用）的分析，重

提供了优越的频谱和能量效率。然而，其密集部署的低成本接入点关注硬件缺陷的行为模型。尽管大多数早期工作依赖

本点（AP）使得硬件失真不可避免。虽然窄带失真的研究已经相当于随机加性模型来保证解析可处理性[5],[6]，但这些模

成熟，但它们在宽带系统中的影响仍未被探索。本文首次全面分

译析了硬件失真（如低噪声放大器中的非线性失真、相位噪声、同型可能无法准确捕捉OFDM系统中的实际收发器缺陷。

另一方面，确定性模型以较少参数更真实地反映了非线

中相信号/正交信号不平衡以及低分辨率模数转换器）对无小区大

1规模MIMO上行链路频谱效率的影响。使用OFDM波形和集性，并且不依赖特定的RF前端[7]。关于无小区大规模

v中式处理，AP共享信道状态信息以实现联合上行链路合并。利MIMO硬件缺陷的先前研究大多考虑窄带模型，例外包

6

2用Bussgang分解，我们推导出一个失真感知的合并向量，通过括[8]，其分析了OFDM中的相位噪声，以及[9]，其解

6将失真建模为独立的颜色噪声来优化频谱效率。决了功率放大器非线性问题。然而，没有一项工作全面

1

2Keywords—无细胞大规模MIMO，硬件损伤，低噪声放大考察LNA失真、相位噪声、IQI和ADC量化在统一方

.

7器，非线性。式下的综合效应。本文填补了这一空白，通过提供上行

0

5集中操作的性能分析，使用Bussgang分解推导出可实

2I.介绍现的频谱效率（SE）表达式，并在将失真噪声建模为独

:

v

i无小区大规模MIMO是一种后小区架构，其中密集立有色噪声的同时获得最优接收合并向量。

x

r部署的接入点（AP）协作服务于多个用户设备（UE），

a

使用相同的时间-频率资源[1]–[3]。通过消除传统的小区II.系统模型

边界，这种分布式天线系统能够实现无缝多点传输，并

考虑了具有频率选择性信道的上行无小区大规模

显著提高频谱和能量效率，使其成为6G的关键促成因

MIMO。有个接入点（AP）和个用户设备（UE）在覆

素。尽管服务天线数量众多，但单个接入点成本低廉且