毫米波MIMO系统的定向波束成形
信息论
2016-01-12 v1 math.IT
摘要
本文关注毫米波（mmW）多输入多输出（MIMO）配置中的波束成形，该配置在满足下一代无线系统高数据速率需求方面获得越来越多的关注。对于给定的 MIMO 信道矩阵，在发送端使用主导右奇异向量（RSV）并在接收端使用与 RSV 匹配的匹配滤波器的波束成形最优性已被充分理解。当信道矩阵可由物理（几何）散射模型跨多个簇/路径精确捕获时（正如 mmW MIMO 系统中的情况），我们为这一最优结构提供了物理解释：跨不同路径的波束导向配合适当的功率分配和相位补偿。尽管此前未给出如此明确的物理解释，此种结构在 mmW 系统中的实际实现充满巨大困难（复杂度和成本），因为它需要使用每天线增益和相位控制。本文刻画了采用一种替代的低复杂度波束成形方案时的接收 SNR 损失，该方案仅需每天线相位控制，并对应于在发送和接收端将波束导向主导路径。尽管接收 SNR 损失在理论上可能任意大，但在大部分信道实现中该损失极小，这强化了定向波束成形作为 mmW MIMO 系统良好候选方案的实用性。
引用
@article{arxiv.1601.02380,
title = {Directional Beamforming for Millimeter-Wave MIMO Systems},
author = {Vasanthan Raghavan and Sundar Subramanian and Juergen Cezanne and Ashwin Sampath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02380},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 11 figures, Extended version of the paper published at IEEE Globecom 2015