毫米波蜂窝系统的压缩式初始接入与波束赋形训练
信号处理
2019-07-30 v1
摘要
初始接入(IA)是蜂窝系统中的基本物理层过程,其中用户设备(UE)检测附近的基站(BS)并获取同步。由于在毫米波(mmW)IA中必须使用天线阵列,信道空间信息也可被推断。最先进的定向IA(DIA)使用具有有限角分辨率的扇区探测波束,因此需要额外的专用无线资源、接入时延和开销来进行精细波束训练。为弥补DIA中接入时延与开销的问题,本工作提出使用准全向伪随机探测波束进行IA,并开发了一种无需额外无线资源即可联合实现初始接入与高分辨率初始波束训练的新算法。我们分析了所提算法在同步误差下的漏检率,并进一步推导了频偏下角度估计的Cramér-Rao下界。利用QuaDRiGa仿真器在28 GHz下采用mmMAGIC模型,数值结果表明所提方法优于采用分层波束训练的DIA。在相同的发现性能、训练后SNR和开销性能目标下,所提算法相比DIA可节省高达两个数量级的接入时延。该结论在多种传播环境及半径达140m的毫米波微微小区三维位置下均成立。
引用
@article{arxiv.1901.11220,
title = {Compressive Initial Access and Beamforming Training for Millimeter-Wave Cellular Systems},
author = {Han Yan and Danijela Cabric},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.11220},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 7 figures, submitted to IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing