19、大规模 MIMO系统中的混合预编码与自动重传请求性能分析

大规模 MIMO系统中的混合预编码与自动重传请求性能分析

1 引言

现代无线通信系统中，大规模多输入多输出（MIMO）技术通过增加天线数量显著提升了频谱效率和链路可靠性。然而，由于硬件复杂性和功耗的限制，传统的全数字实现方式在大规模天线阵列中变得不切实际。混合射频-基带预编码/合并架构通过引入射频模拟预编码阶段，有效降低了硬件复杂性，并在频谱效率和可靠性方面表现出色。本篇文章将探讨在大规模 MIMO系统中，混合预编码与自动重传请求（ARQ）机制结合时的性能优化。

2 射频链路数量减少的影响

大规模 MIMO系统中，射频链路的数量通常远少于天线数量。这不仅降低了硬件成本和功耗，同时也带来了新的挑战和机遇。在本节中，我们将研究射频链路数量减少对系统性能的影响。

2.1 模拟设置

为了评估不同射频链路数量对系统性能的影响，我们设计了一系列仿真实验。假设链路两端都配备了均匀平面阵列（UPA）的扇区天线，具体参数如下：

• 天线配置 ：发射端 Nt = 64，接收端 Nr = 16。
• 射频链路数量 ：nt = 8，nr = 5。
• 信道模型 ：存在 Ncl = 5个散射群集，每个群集有 Nray = 20条散射路径。
• 路径增益 ：独立的标准高斯随机变量。
• 角度扩散 ：发射端和接收端的平均角度扩散分别为 φ3tdB = 35° 和 θ3