CIF: Small: Massive MIMO for Massive Machine-Type Communication

CIF:小型:用于大规模机器类型通信的大规模 MIMO

基本信息

  • 批准号:
    1814803
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 49.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-10-01 至 2022-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this project is to investigate massive multiple-input multiple-output (MIMO) coding and signal processing techniques for massive machine-type communications, which is an important scenario in the emerging 5G wireless systems. Key features of the massive machine-type communication system include the massive device connectivity and the sporadic device activity pattern. The massive MIMO technique is well suited for accommodating a large number of devices and maintaining a constant level of energy efficiency that is independent of the number of devices. In addition to the potential technical impacts, the investigators plan to incorporate the research into graduate and undergraduate curricula and to also develop summer projects to facilitate K-12 outreach.This project considers the uplink of a massive machine-type communication system consisting of a base station equipped with a large number of antennas, as well as a large number of potential device nodes, out of which a fraction are active at any given time. On the transmitter side, to address the shortage of orthogonal pilot sequences when the number of devices is large, multi-base codes will be designed that contain a large number of orthogonal subsets of vectors. To address the high-complexity of device activity detection when the number of nodes is large, pilot sequences based on various codes and Grassmannian modulation constellations will be designed that can be decoded efficiently with complexity independent of the number of nodes. On the receiver side, joint device activity detection and channel estimation will be developed by exploiting the sparsity in both device activity and the channel structures. Moreover, when the base station employs a smaller number of radio frequency chains compared with the antenna size, matrix or tensor completion techniques will be developed for channel estimation or data decoding in the presence of missing data, by exploiting the low-rank property of the received signals.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目的目标是研究大规模机器类通信的大规模多输入多输出(MIMO)编码和信号处理技术,这是新兴 5G 无线系统的重要场景。海量机器类通信系统的主要特征包括海量设备连接性和零星设备活动模式。大规模 MIMO 技术非常适合容纳大量设备并保持与设备数量无关的恒定水平的能源效率。除了潜在的技术影响外,研究人员还计划将这项研究纳入研究生和本科生课程,并开发夏季项目以促进 K-12 的推广。该项目考虑了一个大型机器型通信系统的上行链路,该系统由一个基础网络组成该站配备有大量天线以及大量潜在设备节点,其中一小部分在任何给定时间都处于活动状态。在发射机侧,为了解决设备数量较多时正交导频序列短缺的问题,将设计包含大量正交向量子集的多基码。为了解决节点数量较多时设备活动检测的高复杂性,将设计基于各种代码和格拉斯曼调制星座的导频序列,其可以以与节点数量无关的复杂性进行有效解码。 在接收器侧,将通过利用设备活动和信道结构的稀疏性来开发联合设备活动检测和信道估计。此外,当基站采用与天线尺寸相比较少数量的射频链时,将开发矩阵或张量完成技术,通过利用射频链的低秩特性,在存在丢失数据的情况下进行信道估计或数据解码。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Long-Term Scheduling and Power Control for Wirelessly Powered Cell-Free IoT
无线供电无细胞物联网的长期调度和功率控制
  • DOI:
    10.1109/jiot.2020.3003646
  • 发表时间:
    2020-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.6
  • 作者:
    Xinhua Wang;Xiaodong Wang;A. Ashikhmin
  • 通讯作者:
    A. Ashikhmin
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基于稀疏Tanner图的无源多址高效解码、分析和优化
Privacy-Preserving Channel Estimation in Cell-Free Hybrid Massive MIMO Systems
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  • DOI:
    10.1109/jiot.2020.2982067
  • 发表时间:
    2020-03-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.6
  • 作者:
    Huihui Wu;A. Ashikhmin;Xiaodong Wang;Chong Li;Sichao Yang;Lei Zhang
  • 通讯作者:
    Lei Zhang
Distributed and Distribution-Robust Meta Reinforcement Learning (D$^{2}$-RMRL) for Data Pre-Storage and Routing in Cube Satellite Networks
用于立方体卫星网络中数据预存储和路由的分布式和分布鲁棒元强化学习 (D$^{2}$-RMRL)
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知道了