无小区毫米波大规模MIMO系统上行链路中的混合波束赋形与自适应射频链激活
信息论
2021-05-03 v2 math.IT
摘要
在这项工作中，我们研究了无小区（CF）毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统上行链路的混合模拟-数字波束赋形（HBF）架构。我们首先提出两种HBF方案，即去中心化HBF（D-HBF）和半集中式HBF（SC-HBF）。在前一种方案中，数字和模拟波束赋形器均基于本地信道状态信息（CSI）在各接入点（AP）独立生成。相反，在后一种方案中，仅数字波束赋形器在AP本地获得，而模拟波束赋形矩阵基于从所有AP接收到的全局CSI在中央处理单元（CPU）生成。我们表明，尽管D-HBF复杂度更低且无需CSI，这两种HBF方案生成的模拟波束赋形器提供的可达速率近似相同。此外，为降低功耗，我们提出一种新颖的自适应射频（RF）链激活（ARFA）方案，该方案基于CSI在AP动态激活/去激活RF链及其连接的模数转换器（ADC）和移相器（PS）。对于RF链的激活，我们提出了低复杂度算法，其仅以总可达速率的微小损失即可实现能效（EE）的显著提升。
引用
@article{arxiv.2010.09162,
title = {Hybrid Beamforming and Adaptive RF Chain Activation for Uplink Cell-Free Millimeter-Wave Massive MIMO Systems},
author = {Nhan Thanh Nguyen and Kyungchun Lee and Huaiyu Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09162},
year = {2021}
}
备注
32 pages, 5 figures