М.Г. Бакулин, В.Б. Крейнделин, Д.Ю. Панкратов, А.Г. Степанова

Анализ эффективности и сложности демодуляции с использованием негауссовской аппроксимации в системах Massive MIMO

Применение большого числа антенн (Massive Multiple Input Multiple Output, Massive MIMO) дает огромные преимущества современным системам связи в достижении высокой скорости передачи данных, спектральной эффективности и большого числа одновременно обслуживаемых пользователей. Однако увеличение числа антенн приводит к усложнению алгоритмов демодуляции, причем проблема усугубляется, когда используются схемы модуляции высокого порядка. В результате возникает необходимость синтеза новых алгоритмов демодуляции с хорошими характеристиками помехоустойчивости и приемлемой вычислительной сложностью для практической реализации в системах Massive MIMO. В предыдущих работах был предложен подход применения негауссовской аппроксимации априорного распределения оцениваемых параметров и модифицированного метода Ньютона для демодуляции в системах связи с большим числом антенн. В данной работе проводится исследование помехоустойчивости предложенного алгоритма демодуляции для различного числа антенн и разного порядка модуляции, а также оценка его вычислительной сложности. Сравнение характеристик предложенного алгоритма демодуляции с известными алгоритмами MMSE и K-best подтверждает эффективность использования предложенного подхода негауссовской аппроксимации в совокупности с модифицированным методом Ньютона для демодуляции в системах Massive MIMO.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Massive MIMO, 5G, 6G, помехоустойчивость алгоритмов демодуляции, негауссовская аппроксимация, модифицированный метод Ньютона, вычислительная сложность