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Power Optimization in Cell-Free Massive MIMO with Non-ideal Hardware Transceiver

Chinese Journal of Electronics 2020年第1期29卷 190-198页

作者： ZHANG Yao CAO Haotong ZHOU Meng LI Long YANG Longxiang Wireless Communications Key Laboratory of Jiangsu Province Nanjing University of Posts and Telecommunications Department of Information Technology Party School of the Communist Party of China Shandong Provincial Committee

A downlink cell-free massive Multipleinput multiple-output(mMIMO) system is explored. To investigate the impact of hardware distortion on downlink cell-free mMIMO, this paper recalls a well-established model of hardware impairment and derives a new closedform downlink per-user Spectral efficiency(SE) expression for distributed conjugate beamforming precoding. Based on this trackable expression, two power control algorithms,namely max-total-SE and mixed Quality-of-service(QoS)algorithms, are proposed. Numerical results indicate that the downlink per-user SE is primarily limited by the hardware quality of the receiver, especially when the user corresponds to the receiver. In addition, the proposed max-total-SE algorithm has a fast convergence rate and can significantly improve the total SE compared to the Equal power control(EPC) scheme. What’s more, our mixed QoS algorithm also performs well in many respects.

关键词： Cell-free massive MIMO conjugate beamforming Non-ideal hardware transceiver Spectral efficiency QoS constraint

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