Une approche coordonnée pour l'estimation des canaux dans des systèmes multi-antennes à grande échelle

Cet article traite du problème de l'estimation des canaux dans des réseaux cellulaires à interférences multi-cellulaires. Nous considérons des systèmes utilisant plusieurs antennes et nous nous intéressons tant aux régimes de nombre d'antennes finis qu'à grande échelle (appelé "massive MIMO"). De tels systèmes gèrent les interférences multi-cellulaires grâce à un formage de faisceau par cellule appliqué à chaque station de base. L'estimation des canaux dans de tels réseaux, qui est connue pour être entravée par l'effet de contamination des pilotes, constitue un goulot d'étranglement majeur pour la performance globale. Nous présentons une nouvelle approche qui s'attaque à ce problème en permettant une coordination à faible débit entre les cellules pendant la phase même d'estimation des canaux. La coordination utilise des informations statistiques de second ordre supplémentaires sur les canaux utilisateurs, qui se sont avérées offrir un moyen puissant de discriminer les utilisateurs interférents même avec des séquences pilotes fortement corrélées. Il est important de démontrer analytiquement qu'en régime de grand nombre d'antennes, l'effet de contamination des pilotes peut disparaître complètement sous certaines conditions sur la covariance des canaux. Les gains par rapport au cadre conventionnel d'estimation des canaux sont confirmés par nos simulations même pour de petites tailles d'antenne.