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基于毫米波大规模MIMO的5G超密集网络无线回程

信息论 2016-11-17 v3 math.IT

摘要

超密集网络(UDN)被视为未来5G网络以满足爆发式数据需求的极具前景的候选方案。要实现UDN,连接超密集小小区基站(BS)与宏小区BS的可靠、吉赫兹带宽且高性价比的回程是前提条件。毫米波(mmWave)可为无线回程提供潜在的Gbps级流量。此外,毫米波可轻松与大规模MIMO集成以提升链路可靠性。本文中,我们探讨了基于毫米波大规模MIMO的无线回程用于5G UDN的可行性,并阐述了其优势与挑战。特别地,我们提出了一种用于毫米波大规模MIMO的基于数字控制移相器网络(DPSN)的混合预编码/合并方案,该方案利用毫米波大规模MIMO信道矩阵的低秩特性,以可忽略的性能损失降低收发机所需的成本与复杂度。所提方案的一个关键特征是,宏小区BS可同时支持多个小小区BS,且为每个小小区BS提供多流传输,这与传统混合预编码/合并方案(通常限于单用户多流MIMO或每用户单流的多用户MIMO)有本质区别。基于所提方案,我们进一步探讨了开发用于无线回程的毫米波大规模MIMO的基本问题,并讨论了实现面向5G UDN的毫米波大规模MIMO无线回程的相关挑战、见解与前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.03940,
  title  = {MmWave Massive MIMO Based Wireless Backhaul for 5G Ultra-Dense Network},
  author = {Zhen Gao and Linglong Dai and De Mi and Zhaocheng Wang and Muhammad Ali Imran and Muhammad Zeeshan Shakir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.03940},
  year   = {2016}
}

备注

This paper has been accepted by IEEE Wireless Communications Magazine. This paper is related to 5G, ultra-dense network (UDN), millimeter waves (mmWave) fronthaul/backhaul, massive MIMO, sparsity/low-rank property of mmWave massive MIMO channels, sparse channel estimation, compressive sensing (CS), hybrid digital/analog precoding/combining, and hybrid beamforming. http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7306533