毫米波无线网络中用于初始接入的波束赋形架构的能量与时延

C. Nicolas Barati; Sourjya Dutta; Sundeep Rangan; Ashutosh Sabharwal

毫米波无线网络中用于初始接入的波束赋形架构的能量与时延

信号处理 2020-01-08 v1

作者: C. Nicolas Barati , Sourjya Dutta , Sundeep Rangan , Ashutosh Sabharwal

摘要

未来的毫米波(mmWave)系统,无论是 5G 蜂窝还是 WiFi,都必须依赖高度定向链路以克服这些频段中的严重路径损耗。建立此类链路需要发射机与接收机在角度域上的相互发现,这可能导致较大的时延与较高的能量消耗。本工作中,我们表明使用全数字前端可显著减少发现时延与能量消耗。事实上,我们证实通过降低全数字前端的分辨率,相比模拟与高分辨率数字波束赋形器均可实现更低的能量消耗。由于通过模拟前端进行波束赋形一次只能在一个方向采样,移动设备处于“开启”状态的时间比数字波束赋形器更长,而后者可一次性从所有方向获取空间采样。我们表明,根据所采用天线阵列的规模,模拟前端消耗的能量可为数字前端的四至六倍。然而我们认识到,从功耗角度看,在波束发现后使用全数字波束赋形(即用于数据传输)并不可行。为解决此问题,我们提出使用带有低分辨率模数转换器(4 位)的数字波束赋形器。该分辨率的降低使功耗在数据传输时降至与模拟波束赋形同一水平,同时受益于全数字波束赋形的空间复用能力,从而减少初始发现时延并提升能量效率。

关键词

毫米波初始接入波束赋形架构能量消耗时延全数字前端低分辨率 ADC 空间复用

引用

@article{arxiv.2001.02034,
  title  = {Energy and Latency of Beamforming Architectures for Initial Access in mmWave Wireless Networks},
  author = {C. Nicolas Barati and Sourjya Dutta and Sundeep Rangan and Ashutosh Sabharwal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02034},
  year   = {2020}
}

备注

30 pages, 11 figures, submitted to Journal of the Indian Institute of Science: Special Issue on 5G

毫米波无线网络中用于初始接入的波束赋形架构的能量与时延

摘要

关键词

引用

备注

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