面向后 5G 毫米波网络的具有干扰感知波束对链路分配的 HBF MU-MIMO
网络与互联网体系结构
2024-02-28 v1 信号处理
摘要
混合波束成形 (Hybrid beamforming, HBF) 多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 是一项关键技术，旨在超越当前基于码本的 5G-NR 网络，释放毫米波 (mm-wave) 的方向性以实现空间复用。为了抑制共调度用户的干扰，HBF MU-MIMO 依赖于充足的射频链和准确的信道状态信息 (CSI)，否则可能因干扰消除不完美而导致性能损失。在本文中，我们提出了 IABA，这是一种符合 5G-NR 标准的波束对链路 (BPL) 分配方案，旨在缓解实际 HBF MU-MIMO 网络中的空间干扰。IABA 通过分布式或集中式 BPL 分配来解决网络总吞吐量优化问题，并利用专用的 CSI 参考信号进行候选 BPL 监测。我们对实际多小区毫米波网络进行了全面研究，结果表明，若无干扰感知的 BPL 分配，HBF MU-MIMO 会遭受强烈的残余干扰，从而限制可实现的网络性能。我们的结果显示，与默认的无干扰感知 5G-NR BPL 分配相比，IABA 提供了显著的性能增益，甚至通过促进除初始接入期间发现的最强 BPL 之外的次要 BPL 分配，使 HBF MU-MIMO 的性能优于全数字 MU-MIMO 基准。我们进一步证明了 IABA 在后 5G 毫米波网络中随 gNB 天线增加和网络密集化的可扩展性。
引用
@article{arxiv.2402.17573,
title = {HBF MU-MIMO with Interference-Aware Beam Pair Link Allocation for Beyond-5G mm-Wave Networks},
author = {Aleksandar Ichkov and Alexander Wietfeld and Marina Petrova and Ljiljana Simić},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.17573},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 11 figures. This work has been submitted to IEEE for possible publication (copyright may be transferred without notice, after which this version may no longer be accessible)