基于范数和相关性的GSM天线组合选择算法

冯兴乐，王相相，段国彬，闫尉深

(1.长安大学信息工程学院 西安710064；2.河北省高速延崇公路筹建处 河北张家口075400)

大规模多输入多输出(massive multiple-inputmultiple-output,Massive MIMO)技术作为5G移动蜂窝网络的关键技术之一，近年来已成为无线通信领域的研究热点[1]。传统MIMO技术充分利用所有天线同时传输独立或相关的数据，获得复用或分集增益。然而，在Massive MIMO系统中，密集相邻天线间的信道间干扰(inter-channel interference,ICI)已成为制约性能的主要瓶颈[2]。为了抑制ICI，空间调制(spatial modulation,SM)[3]在任意时刻仅激活一根发射天线，同时将天线索引序号映射到不同的可辨识的发射天线，以此传递额外的信息，在传输过程中仅需一个射频链路便可切换到不同天线，无需天线同步，但总传输效率会下降[4]。传统MIMO和SM是利用空域资源的两种极端情况，MIMO利用所有的天线，SM只用一根天线。而广义空间调制(generalized spatial modulation,GSM)是二者的折中，在每个时刻激活多根但非全部天线，且激活天线组合的索引序号又可携带信息，可在抑制ICI的同时，有效提高频谱效率[5-6]，因此被视为Massive MIMO系统中最有前景的传输方案之一。

在GSM中，选择有效天线(组合)集合必须处理好两个核心问题，一方面尽可能选择信道增益较高的天线，以获得较高的接收信噪比；另一方面还要选择相关程度较低的天线(组合)，以提高天线间的可辨识度。但在实际的应用环境中，由于无线传输的开放性和时变性，以及多径效应，信道间存在时变的相关性，有必要根据信道变化，自适应挑选出相关性较弱的天线(组合)集，提高天线(组合)之间的可辨识度，以满足索引调制成立的前提。……