探索与消除：用于毫米波波束对准的优化两阶段搜索
信息论
2019-06-20 v2 math.IT
摘要
发射端(Tx)与接收端(Rx)波束的快速准确对准是实现可靠室外毫米波通信的基本设计挑战。本文提出一种新的优化两阶段搜索(OTSS)算法，通过空间扫描进行Tx-Rx波束对准。与一次性穷举搜索不同，OTSS明智地将训练能量预算划分为两个阶段。在第一阶段，OTSS探索并训练所有候选波束对，然后根据接收信号轮廓学习消除一组较不利的对。在第二阶段，OTSS对存活的每个对进行额外测量，并与先前测量结合以确定最佳对。针对OTSS，我们在具有理想波束方向的训练码本的单径信道模型下推导了其失准概率的上界。我们还刻画了上界相对于训练预算的衰减率函数，并进一步推导了使衰减率最大的OTSS最优设计参数。OTSS被证明渐近优于最先进的波束对准算法，并在数值上显示出在有限训练预算和实际合成波束下取得更优性能。
引用
@article{arxiv.1812.00508,
title = {Explore and Eliminate: Optimized Two-Stage Search for Millimeter-Wave Beam Alignment},
author = {Min Li and Chunshan Liu and Stephen V. Hanly and Iain B. Collings and Philip Whiting},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00508},
year = {2019}
}
备注
32 pages, 7 figures, accepted by IEEE TWC