Hybrid Digital and Analog Beamforming Design for Large-Scale Antenna Arrays
Pourquoi ce travail est-il dans la base ?
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Scores machine (provisoires)
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
- Écart entre enseignants
- 0,213 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
- Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline· tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle
Résumé
The potential of using of millimeter wave (mmWave) frequency for future wireless cellular communication systems has motivated the study of large-scale antenna arrays for achieving highly directional beamforming. However, the conventional fully digital beamforming methods which require one radio frequency (RF) chain per antenna element is not viable for large-scale antenna arrays due to the high cost and high power consumption of RF chain components in high frequencies. To address the challenge of this hardware limitation, this paper considers a hybrid beamforming architecture in which the overall beamformer consists of a low-dimensional digital beamformer followed by an RF beamformer implemented using analog phase shifters. Our aim is to show that such an architecture can approach the performance of a fully digital scheme with much fewer number of RF chains. Specifically, this paper establishes that if the number of RF chains is twice the total number of data streams, the hybrid beamforming structure can realize any fully digital beamformer exactly, regardless of the number of antenna elements. For cases with fewer number of RF chains, this paper further considers the hybrid beamforming design problem for both the transmission scenario of a point-to-point multiple-input multiple-output (MIMO) system and a downlink multi-user multiple-input single-output (MU-MISO) system. For each scenario, we propose a heuristic hybrid beamforming design that achieves a performance close to the performance of the fully digital beamforming baseline. Finally, the proposed algorithms are modified for the more practical setting in which only finite resolution phase shifters are available. Numerical simulations show that the proposed schemes are effective even when phase shifters with very low resolution are used.
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La notice
- Revue
- IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing
- Thématique
- Millimeter-Wave Propagation and Modeling
- Domaine
- Engineering
- Établissements canadiens
- University of Toronto
- Organismes subventionnaires
- Canadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaOntario Centres of Excellence
- Mots-clés
- BeamformingElectronic engineeringComputer scienceRadio frequencyAntenna (radio)WSDMAMIMOAntenna arrayTransmission (telecommunications)EngineeringTelecommunicationsPrecoding
- Résumé présent dans OpenAlex
- oui