协作式毫米波MIMO系统的用户关联与混合波束成形设计
信号处理
2022-08-11 v1
摘要
混合模拟与数字波束成形因能平衡系统性能与硬件效率之间的权衡，已成为毫米波(mmWave)大规模多输入多输出(MIMO)通信系统的关键使能技术。得益于强大的集中控制能力，协作网络在提升毫米波通信频谱效率方面展现出巨大潜力。本文研究协作式毫米波MIMO系统，针对三种典型混合波束成形架构提出用户关联与混合波束成形设计算法。协作网络的中央处理单元(CPU)首先匹配基站(BS)与用户的服务配对。随后，提出一种迭代混合波束成形设计算法，以最大化采用全连接混合波束成形架构的毫米波MIMO系统的加权可达和速率性能。此外，针对固定子阵列混合波束成形架构，引入一种启发式模拟波束成形设计算法。为进一步挖掘多天线分集增益，我们还考虑动态子阵列架构，并提出一种新颖的模拟波束成形天线设计算法。仿真结果表明，所提混合波束成形算法相较于其他现有方法取得了显著的性能提升，且动态子阵列架构在改善能效(EE)性能方面具有较大优势。
引用
@article{arxiv.2208.05215,
title = {User Association and Hybrid Beamforming Designs for Cooperative mmWave MIMO Systems},
author = {Pengfei Ni and Rang Liu and Ming Li and Qian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05215},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 10 figures, accepted by TSIPN