在多使用者中之頻率分工巨量多天線系統下使用部分 通道資訊之混合式波束成型設計

王思諭

doi:10.6342/NTU201600723

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在多使用者中之频率分工巨量多天线系统下使用部分通道资讯之混合式波束成型设计

Hybrid Beamforming Designs for Multiuser Transmissions in FDD Massive MIMO Systems Using Partial CSIT

王思谕 , 硕士　　导师：苏柏青　　

英文 DOI： 10.6342/NTU201600723

频率分工；巨量天线；毫米波；到达角度；入射角度；传统全数位波束成型；混合式波束成型； FDD massive MIMO ； millimeter-wave ； AoDs ； AoAs ； Conventional fully-digital beamforming ； Hybrid beamforming

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摘要 │ 参考文献 (21) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

In this thesis, we consider an effective acquisition mechanism of partial channel state information at the transmitter (CSIT) for frequency-division du- plex (FDD) massive MIMO systems, based on this phenomenon, we propose downlink beamforming methods. The partial CSIT is in the form of down- link angles of departure (AoDs) and the amplitudes of the strongest paths of each UE. By exploiting the reciprocity between downlink AoDs and uplink angles of arrival (AoAs), the partial CSIT can be acquired through down- link training and uplink feedback effectively. Therefore, the feasibility of FDD massive MIMO systems is greatly enhanced. However, in millimeter wave (mmWave) communication, due to the high cost and power consump- tion of high-bandwidth RF chains. Thus, in beamforming proposed methods, we not only propose the conventional fully-digital beamforming but also hy- brid beamforming. The proposed beamforming methods enable the BS to perform DL transmissions to multiple UEs simultaneously. Simulation re- sults demonstrate the superiority of the proposed methods compared to other methods in the sense of fairness and achievable sum rate in conventional fully- digital beamforming. In addition, in hybrid beamforming, we only use a few of RF chains that the proposed method can realize the conventional fully- digital beamforming.

参考文献 ( 21 ) 〈TOP〉

[1] J. G. Andrews, S. Buzzi, W. Choi, S. V. Hanly, A. Lozano, A. C. K. Soong, and J. C. Zhang. What will 5g be? IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 32(6):1065–1082, June 2014.
连结：
[2] E. G. Larsson, O. Edfors, F. Tufvesson, and T. L. Marzetta. Massive mimo for next generation wireless systems. IEEE Communications Magazine, 52(2):186–195, February 2014.
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[3] E. Bjornson, E.G. Larsson, and T.L. Marzetta. Massive mimo: ten myths and one critical question. IEEE Communications Magazine, 54(2):114–123, February 2016.
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[5] U.Ugurlu,R.Wichman,C.B.Ribeiro,andC.Wijting.Amultipathextraction-based csi acquisition method for fdd cellular networks with massive antenna arrays. IEEE Transactions on Wireless Communications, 15(4):2940–2953, April 2016.
连结：
[6] Shuangfeng Han et al. Large-scale antenna systems with hybrid analog and digital beamforming for millimeter wave 5G. pages 186 – 194, January 2015.
连结：

国际计量

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