波束空间复用：实践、理论与趋势——从4G TD-LTE、5G到6G及未来
信号处理
2020-01-16 v1
摘要
本文中，针对3GPP版本中4G TD-LTE原有的多层波束赋形，提出了“波束空间复用”这一新术语。我们从工程与理论视角对波束空间复用进行了系统性概述。首先，阐明了波束空间复用的基本理论。具体而言，我们从理论分析、信道状态信息获取以及工程实现约束等方面与天线空间复用进行了全面比较。随后，我们分别从多层波束赋形和大规模波束赋形的角度，总结了4G TD-LTE和5G新空口(NR)中波束空间复用的关键技术及3GPP标准化。我们还给出了波束空间复用方案的系统级性能评估，以及来自当前商用TD-LTE网络的现场结果与5G现场试验。4G TD-LTE和5G蜂窝网络的实际部署证明了波束空间复用在实现复杂度和实际部署场景限制下的优越性。最后，讨论了6G及未来波束空间复用的未来趋势，包括面向极大规模MIMO(XL-MIMO)的大规模波束赋形、低地球轨道(LEO)卫星通信、数据驱动的智能大规模波束赋形以及多目标空间信号处理，即通信与感知、定位等联合。
引用
@article{arxiv.2001.05021,
title = {Beam-space Multiplexing: Practice, Theory, and Trends-From 4G TD-LTE, 5G, to 6G and Beyond},
author = {Shanzhi Chen and Shaohui Sun and Guixian Xu and Xin Su and Yuemin Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.05021},
year = {2020}
}
备注
to appear on ieee wireless communications