太赫兹宽带混合波束成形中波束分裂缓解的统一方法

第六代网络设想将太赫兹（THz）频段作为关键使能特性之一进行部署，因其拥有丰富带宽。然而，太赫兹中的超宽带宽由于使用单一模拟波束成形器（AB）而导致波束分裂现象。具体而言，波束分裂使不同子载波观测到不同方向，因为所有子载波采用了相同的 AB。以往工作大多采用额外硬件组件，例如时间延迟网络，通过实现虚拟的子载波依赖 AB 来缓解波束分裂。本文引入一种高效且统一的方法，称为波束分裂感知（BSA）混合波束成形。具体而言，不使用虚拟生成子载波依赖 AB，而是使用单一 AB，并将波束分裂的影响计算后传入数字波束成形器，后者是子载波依赖的且在最大化频谱效率的同时工作。因此，所提出的 BSA 方法有效缓解了波束分裂的影响，并可应用于任何混合波束成形架构。在多用户场景中，考虑了流形优化与正交匹配追踪技术来评估所提方法。数值仿真表明，与传统技术相比可实现显著的性能提升。