无小区大规模MIMO系统中基于叠加导频的上行频谱效率理论上限分析

来源：信号处理杂志 2021年第4期北京时间：

作者：周子钰, 景小荣

摘要：无小区大规模多输入多输出 (Cell-Free Massive MIMO)突破传统蜂窝小区的概念，被认为是未来移动通信中十分富有潜力的技术。该技术通过部署大量的分布式接入点(Access Point, AP)以获得充分的宏分集增益，以提高用户服务质量。受信道相干时间的限制，系统中可供用户分配的正交导频资源非常有限，部分用户将不得不复用相同的导频，从而常规的复用导频(Multiplexed Pilot, MP)配置模式将引起严重的导频污染问题。因此，本文利用叠加导频(Superimposed Pilot, SP)配置模式，基于线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE)准则和最大比合并(Maximum Ratio Combining, MRC)技术，研究了无小区大规模MIMO系统的信道估计，并从理论上推导了系统上行频谱效率(Spectrum Efficiency, SE)的上限闭合表达式。仿真结果表明，采用SP配置模式可有效减轻导频污染问题带来的影响，从而明显地提升系统的SE。

关键词：无小区大规模多输入多输出, 导频污染, 信道估计, 叠加导频