Joint Spatial Division and Multiplexing (JSDM) is a downlink multiuser MIMO scheme recently proposed by the authors in order to enable 'massive MIMO' gains and simplified system operations for Frequency Division Duplexing (FDD) systems. The key idea lies in partitioning the users into groups with approximately similar channel covariance eigenvectors and serving these groups by using two-stage downlink precoding scheme obtained as the concatenation of a pre-beamforming matrix, that depends only on the channel second-order statistics, with a multiuser MIMO linear precoding matrix, which is a function of the effective channels including pre-beamforming. The role of pre-beamforming is to reduce the dimensionality of the effective channel by exploiting the near-orthogonality of the eigenspaces of the channel covariances of the different user groups. This paper is an extension of our initial work on JSDM, and addresses some important practical issues. First, we focus on the regime of finite number of antennas and large number of users and show that JSDM with simple opportunistic user selection is able to achieve the same scaling law of the system capacity with full channel state information. Next, we consider the large-system regime (both antennas and users growing large) and propose a simple scheme for user grouping in a realistic setting where users have different angles of arrival and angular spreads. Finally, we propose a low-overhead probabilistic scheduling algorithm that selects the users at random with probabilities derived from large-system random matrix analysis. Since only the pre-selected users are required to feedback their channel state information, the proposed scheme realizes important savings in the CSIT feedback.
KSP 제안 키워드
Angular spread, Channel State Information(CSI), Different angles, Downlink precoding, Downlink scheduling, Effective channel, Linear precoding, MIMO scheme, Matrix Analysis, Number of users, Opportunistic beamforming
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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