한국정보통신학회논문지 (Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering)

  • 제21권1호
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  • Pages.29-34
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  • 2017
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  • 2234-4772(pISSN)
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  • 2288-4165(eISSN)
한국정보통신학회 (The Korea Institute of Information and Commucation Engineering)
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다수 사용자를 지원하는 상향링크 밀리미터 파 시스템을 위한 아날로그-디지털 빔포밍의 성능 평가

Performance Evaluation of Analog-digital Beamforming for Uplink Multi-User Millimeter Wave Systems

  • Kim, Seong Hwan (Department of Information & Communications Engineering, Gyeongsang National University)
  • 투고 : 2016.10.10
  • 심사 : 2016.10.20
  • 발행 : 2017.01.31
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초록

본 논문은 다수의 사용자가 동시에 전송하는 상향링크 상황에서 밀리미터 파 시스템을 위한 하이브리드 빔포밍을 고려한다. 기존의 디지털 시스템에 비하여, 하이브리드 빔포밍은 저비용 저전력 소비의 특성을 갖는다. 각 사용자는 하나의 송신 안테나만을 사용하며, 하나의 데이터 스트림을 보내고, 기지국은 다수의 수신 안테나와 다수의 라디오 주파수 체인을 사용한다. 따라서, 하이브리드 빔포밍은 기지국 측에서만 수행된다. 각 사용자는 채널 정보를 알기 어렵고, 수신자인 기지국은 채널을 정확히 추정할 수 있다고 가정한다. 이러한 채널 가정 하에서 아웃티지가 발생할 확률이 0이 아니다. 따라서 성능 평가 지표로서, 아웃티지 확률을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 측정한다. 논문에서 고려한 하이브리드 빔포밍의 아웃티지 확률을 디지털 빔포밍의 아웃티지 확률과 비교하며, 하이브리드 빔포밍이 디지털 빔포밍의 성능에 근접할 수 있음을 보인다.

This paper considers hybrid beamforming for millimeter wave system in uplink transmission where multiple users send their data streams simultaneously. Hybrid beamforming has low-cost and low power consumption features compared to conventional digital beamforming schemes. We assume that each user uses one transmit antenna and sends one data stream, while the base station has multiple receive antennas and multiple radio frequency chains. Therefore, hybrid beamforming is performed only at the base station. We also assume that each user does not know instantaneous channel side information (CSI), while the base station is able to estimate the CSI from all users accurately. Under this channel assumption, the outage probability is not zero. We evaluate the outage probability of the considered hybrid beamforming as a performance metric through computer simulations. We show that the outage probability of hybrid beamforming approaches that of digital beamforming in some cases.

키워드

참고문헌

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