利用信道知识地图的环境感知混合波束赋形
信息论
2022-06-20 v1 信号处理
math.IT
摘要
混合模拟/数字波束赋形是一种以高性价比实现毫米波 (mmWave) 大规模多输入多输出 (MIMO) 系统的有前景的技术。然而，现有的混合波束赋形设计主要依赖实时信道训练或波束扫描来寻找所需波束，由于发射机和接收机天线数量众多而仅具有有限的射频 (RF) 链，这带来了极高的开销。为解决这一难题，本文提出一种新的环境感知混合波束赋形技术，通过利用带有用户位置信息的信道知识地图 (CKM) 这一有用工具，仅需轻量的实时训练。CKM 是一个站点特定的数据库，提供位置特定的信道相关信息，以促进甚至避免实时信道状态信息 (CSI) 的获取。本文针对 mmWave 大规模 MIMO 系统中的混合波束赋形设计提出了两种特定类型的 CKM，即信道角度地图 (CAM) 和波束索引地图 (BIM)。研究表明，与现有的环境不可知方案相比，所提出的基于 CKM 的环境感知混合波束赋形方案可大幅提高有效通信速率，即使在中等用户位置误差下也是如此，这归功于其对极高实时训练开销的大幅节省。
引用
@article{arxiv.2206.08707,
title = {Environment-Aware Hybrid Beamforming by Leveraging Channel Knowledge Map},
author = {Di Wu and Yong Zeng and Shi Jin and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08707},
year = {2022}
}