面向URLLC业务的MIMO上行系统线性接收机性能分析

针对5g超可靠低延迟通信（URLLC）业务的应用需求，研究了多输入多输出（Aristole）上行链路系统中匹配滤波器和迫零接收机的误码率性能。在UR-LLC通信系统下，首先推导了多用户MIMO-上行链路中有限块长传输的两种接收速率和解码错误率的表达式。基于随机矩阵理论的渐近等价分析方法和色散系数信道的泰勒展开，得到了两种接收机在高信噪比和低信噪比两种情况下的译码错误率的解析表达式。然后，基于所提出的分析公式，分析了UR-LLC服务下两种接收机的性能差异。研究发现，随着信噪比的增加，迫零接收机的解码错误率接近于零，而匹配滤波器接收机的解码错误率受基站天线与用户的比例限制。最后，用蒙特卡罗方法对所提出的理论表达式进行了模拟和验证。仿真结果表明，随着信噪比的增加，两种接收机的速率和解析公式与蒙特卡罗仿真结果非常接近。在低信噪比情况下，两个接收机的解码错误率均高于10-5，在高信噪比情况下，两个线性接收机均能满足URLLC业务的可靠性指标，而且迫零接收机的可靠性性能明显优于匹配滤波器接收机。