宏蜂窝网络中大规模相控阵的自适应混合波束成形
信息论
2018-02-06 v2 math.IT
摘要
通过大型天线阵列进行混合波束成形，因能同时传输多个数据流，在提升蜂窝网络数据速率方面展现出巨大潜力。本文针对宏蜂窝环境，基于长期信道信息提出了若干波束成形设计算法，其中基站配备大规模相控阵并受每天线功率约束。采用自适应方案，每当长期信道信息变化时即更新波束成形向量。首先，研究了基站具有单条射频链（单波束场景）时的问题，采用半定松弛（SDR）结合随机化方法求解。作为第二种方法，提出了一种低复杂度启发式波束合成算法，其性能非常接近 SDR 所得的上界。接着，研究了具有任意数量射频链（多波束场景）的问题，采用梯度投影法获得局部解。数值结果表明，使用经优化波束成形向量的大规模天线阵列，相较采用传统天线的系统可实现 5 倍的网络吞吐量提升。
引用
@article{arxiv.1801.09029,
title = {Adaptive Hybrid Beamforming with Massive Phased Arrays in Macro-Cellular Networks},
author = {Shahram Shahsavari and S. Amir Hosseini and Chris Ng and Elza Erkip},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09029},
year = {2018}
}