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Two-Step User Selection Algorithm in Multi-User Massive MIMO with Hybrid Beamforming for 5G Evolution Algorithme de sélection d'utilisateur en deux étapes dans MIMO massif multi-utilisateurs avec formation de faisceaux hybride pour l'évolution de la 5G

Nobuhide NONAKA, Satoshi SUYAMA, Tatsuki OKUYAMA, Kazushi MURAOKA, Yukihiko OKUMURA

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Résumé:

Afin d'obtenir des débits binaires plus élevés par rapport au système de communication mobile de cinquième génération (5G), des technologies MIMO massives dans des bandes de fréquences plus élevées avec une bande passante plus large sont étudiées pour l'évolution de la 5G et de la 6G. L'une des méthodes pratiques pour réaliser un MIMO massif dans les bandes hautes fréquences est la formation de faisceaux hybrides (BF). Avec cette approche, la sélection des utilisateurs est une fonction importante car ses performances sont fortement affectées par les interférences entre utilisateurs. Cependant, la complexité informatique de la sélection des utilisateurs dans le MIMO massif multi-utilisateurs est élevée en raison de la taille excessive de la matrice de canaux MIMO. De plus, satisfaire aux critères d'équité proportionnelle (PF) conduit à une augmentation supplémentaire de la complexité car un recalcul des matrices de précodage et de postcodage est requis pour chaque combinaison d'utilisateurs sélectionnés. Pour réaliser un algorithme de sélection d'utilisateur juste et peu complexe pour un MIMO massif multi-utilisateurs utilisant un BF hybride, cet article propose un algorithme de sélection d'utilisateur en deux étapes qui combine la sélection d'utilisateur basée sur PF et la sélection d'utilisateur à distance de corde. Les simulations informatiques montrent que l'algorithme de sélection d'utilisateur en deux étapes proposé, avec une plus grande équité pour l'utilisateur et une moindre complexité de calcul, peut atteindre des performances système supérieures à celles des algorithmes de sélection d'utilisateur conventionnels.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E104-B No.9 pp.1089-1096
Date de publication
2021/09/01
Publicisé
2021/04/07
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2020FGT0002
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Section on Technology Trials and Proof-of-Concept Activities for 5G Evolution and Beyond)
Catégories

Auteurs

Nobuhide NONAKA
  NTT DOCOMO, INC.
Satoshi SUYAMA
  NTT DOCOMO, INC.
Tatsuki OKUYAMA
  NTT DOCOMO, INC.
Kazushi MURAOKA
  NTT DOCOMO, INC.
Yukihiko OKUMURA
  NTT DOCOMO, INC.

Mots-clés

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