تخصیص سازگار دنباله پایلوت در سیستم چندآنتنی چندسلولی چندکاربره انبوه در شبکه مخابرات بی سیم 5g

سیستم چندورودی چندخروجی انبوه یک تکنولوژی امیدبخش در دستیابی به مزایای متعدد نسل پنجم مخابرات بی سیم از جمله کارایی طیفی و کارایی انرژی بسیار بالا است. چالش عمده جهت بهره وری از مزایای این سیستم، تخمین مناسب کانال است. آلودگی پایلوت باعث خطا در تخمین کانال کاربران می شود و مانعی جدی در استفاده از مزایای سیستم است. با هدف حذف اثر مخرب آلودگی پایلوت و دنبال کردن تغییرات زمانی کانال کاربران (به علت جابجایی) در مدل کانال گوسمارکف معرفی شده، یک الگوریتم سازگار تخصیص هوشمند دنباله پایلوت در طرف فراسو در مد tdd ارائه شده است. در روش پیشنهادی، مقدار تداخل بین سلولی تحمیلی بر کاربران سلول هدف به عنوان هزینه تخصیص درنظر گرفته شده است. همچنین با استفاده از تکنیک مدل سازی کانال مجازی یک راه حل جایگزین محاسبه هزینه های تخصیص مجازی، معادل با هزینه های تخصیص حقیقی در هر بلوک به صورت سازگار و با پیچیدگی محاسباتی کم ارائه شده است. در انتها، با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری کارایی الگوریتم پیشنهادی سازگار تخصیص دنباله پایلوت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده، کارایی خوب و همگرایی سریع الگوریتم پیشنهادی را تحت سرعت های متفاوت کاربران نشان می دهد.

Adaptive Pilot Allocation in Multi-Antenna Multi-Cell Multi-User Massive MIMO Systems for 5G Wireless Communication Network

Massive MIMO system has been introduced as a promising technology in achieving the benefits of the fifth generation of wireless communications, including high spectral and energy efficiencies. Having an accurate channel estimation is the main challenge for the utilization of the benefits of this system. Pilot contamination causes errors in user channel estimation and is a serious obstacle to access the benefits of the Massive MIMO system. In order to eliminate the destructive effect of the pilot contamination and to track the temporal variation of the users rsquo; channels (due to displacement) in the GaussMarkov channel model, an adaptive smart pilot allocation method in uplink TDD (Time Division Duplex) mode is proposed. Moreover, by using the virtual channel modeling technique, an alternative solution for calculating virtual assignment cost equivalent to the actual allocation cost in each block is presented in an adaptive manner which has low computational complexity. Finally, the performance of the proposed adaptive pilot sequence allocation algorithm is evaluated using computer simulation. Our results demonstrate the good performance and fast convergence of the proposed algorithm under different users #39; speeds.