6、上行大规模 MIMO 系统中的检测技术解析

上行大规模 MIMO 系统中的检测技术解析

1. 引言

在 4G 无线标准中，多输入多输出（MIMO）技术成功提升了频谱效率，像长期演进（LTE）、LTE - Advanced、全球微波互联接入（WiMAX）和 802.11（WiFi）等都有应用。MIMO 系统允许同时从源向目的地传输多个数据流，增强了无线系统的分集和复用增益。并且，多天线无线系统带来了诸如空时块编码、索引调制和天线切换等新的研究方向，使通信更可靠高效。

随着物联网（IoT）、无线传感器网络（WSN）、设备到设备通信（D2D）和车与万物通信（V2X）等数据密集型无线应用的迅猛发展，高频谱和高能效的无线技术备受关注。大规模多输入多输出（MIMO）技术是实现 5G 及未来无线通信系统对高数据速率、频谱效率和能源效率需求的关键技术。大规模 MIMO 系统在现有蜂窝/通信网络中使用时，能在数据速率、服务质量和同时服务的用户数量方面带来巨大优势。在大规模 MIMO 系统中，基站（BS）使用数百到数千个天线为几十个用户服务，大量的基站天线增强了分集和复用增益，分别提高了服务可靠性和信息传输速率。

然而，实际应用中大规模 MIMO 系统存在一些挑战，如架构复杂性、功率要求、信号处理延迟和天线阵列尺寸等。其中，在接收器端可靠检测传输信息的计算复杂度，对于 5G 及未来系统的稳健接收器架构至关重要。此外，近期无线应用的数据速率要求促使开发超低延迟、高可靠的信号处理算法和高效的架构设计。

2. 大规模 MIMO 检测的文献综述与挑战

• 最优检测方法的局限性 ：
  • 最大后验（MAP）/最大似然（