面向 ELAA 近场通信的动态混合波束成形设计
信号处理
2025-01-23 v2
摘要
极大规模天线阵列（ELAA）是第六代（6G）移动网络的关键候选技术。然而，在 ELAA 系统中使用大量天线传输高频信号会显著加剧近场效应。不幸的是，传统的混合波束成形方案极易受到 ELAA 近场通信的影响。为了有效缓解严重的近场效应，我们提出了一种用于 ELAA 系统的新型动态混合波束成形架构，其中每个天线要么自适应地连接到一个射频（RF）链进行信号传输，要么被停用以节省功率。对于在每个信道相干时间内可获得瞬时信道状态信息（CSI）的情况，开发了一种实时动态混合波束成形设计，以在移相器（PS）恒模、非重叠动态连接网络和总发射功率的约束下最大化可达总速率。当无法在实时轻松获取瞬时 CSI 时，我们提出了一种双时间尺度动态混合波束成形设计，该设计在长时间尺度上优化模拟波束成形器，在短时间尺度上优化数字波束成形器，目标是在相同约束下最大化遍历总速率。仿真结果证明了所提出的动态混合波束成形架构的优势以及所开发算法对 ELAA 近场通信的有效性。
引用
@article{arxiv.2409.03560,
title = {Dynamic Hybrid Beamforming Designs for ELAA Near-Field Communications},
author = {Mengzhen Liu and Ming Li and Rang Liu and Qian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03560},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 10 figures