Çoklu yeniden ayarlabilir çok girişli çok çıkışlı sistemlerde dizayn ve performans analizi

Abstract

Yeniden yapılandırılabilir çoklu anten sistemleri (MR-MIMO), ısıma örüntüsü,frekans bandı ve polarizasyon özelliklerini degistirebilen akıllı anten elemanları ileolusturulan MIMO anten sistemleridir. Böyle bir MR-MIMO anten sisteminde, hemelement örüntüsü, F(; ), hem de dizin örüntüsü, A(; )), degistirilerek etkin antenörüntüsü, F(; ) A(; ), istenilen bir sekilde elde edilebilecektir. Bu çalısmada,sonlu sayıda element örüntüsü, Fl(; ); l = 0; : : : ;L 1, olusturabilen bir piksel antenteknolojisi ile elde edilen MR-MIMO üzerinde çalısılmıstır ve bu MR-MIMO için gereklianten örüntü seçimi ve önkodlama islevi için çesitli verici/alıcı tasarımları yapılmıstır.MR-MIMO anten sistemi ile, MIMO kanal özellikleri, her bir anten örüntü modu içinfarklı bir gerçekleme ile neticelenebildiginden, MR-MIMO tasarımlarını etkin kılabilecekkanal kestirim metodu tasarımı, ve kanal kestirim yükünün bu sistemin performanskazancına etkisi incelenmistir. Anten mod seçimini ve önkodlama matris tasarımınıbirlikte basarabilen metotlar da önerilmistir. Simülasyonlarla, MR-MIMO antenlerin,geleneksel MIMO antenlere göre daha yüksek SNR performansı sagladıgı gösterilmistir.

Reconfigurable multiple antenna systems (MR-MIMO) are MIMO systems thatconsist of smart antenna elements whose radiation pattern, frequency band andpolarization properties can be changed. With an MR-MIMO antenna system, bothelement factor, F(; ), and array factor, A(; )) of the antenna can be modifiedto achieve a desired antenna radiation pattern F(; ) A(; ). In this paper, weinvestigate a pixel-antenna based MR-MIMO system that can create a finite numberof different antenna radiation patterns, and design transmit and receive algorithmsthat can perform precoding and antenna mode selection at the same time. Since eachmode of an MR-MIMO antenna may result in a different matrix channel realization,we also study channel estimation methods and look into to the impact of channelestimation overhead on the performance gains of MR-MIMO system. Methods thatcan jointly design antenna mod selection and precoder matrix is also introduced andtheir performance is analyzed via simulations. Results indicate that significant SNRgains can be achieved with MR-MIMO antennas compared to the traditional MIMO antennas