太赫兹宽间距多子阵混合波束成形系统的路径间与路径内联合复用
信息论
2021-06-09 v2 math.IT
摘要
具有多GHz带宽的太赫兹(THz)通信被设想为6G系统的关键技术。采用混合波束成形架构的超大规模(UM) MIMO被广泛研究以提供高阵列增益来克服巨大的传播损耗。然而,大多数现有混合波束成形架构只能利用由多径分量提供的复用,即路径间复用,由于空间稀疏的太赫兹信道,这种复用非常有限。本文提出一种宽间距多子阵(WSMS)混合波束成形架构,除路径间复用外,通过利用k个宽间距子阵间球面波传播提供的一种新型路径内复用,提升了复用增益。WSMS架构所获得的复用增益是现有架构的k倍。为利用WSMS混合波束成形,通过优化子阵数量、子阵间距和混合波束成形矩阵以最大化频谱效率,构建了一个新颖的设计问题,并将其分解为两个子问题。针对第一个混合波束成形子问题推导了最优闭式解,而针对第二个阵列配置子问题提出了主导视距松弛算法。大量仿真结果表明,WSMS架构与所提算法显著提升了频谱效率与能量效率。
引用
@article{arxiv.2101.07936,
title = {Joint Inter-path and Intra-path Multiplexing for Terahertz Widely-spaced Multi-subarray Hybrid Beamforming Systems},
author = {Longfei Yan and Yuhang Chen and Chong Han and Jinhong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07936},
year = {2021}
}
备注
30 pages