The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Adaptive Beam Selection Method for Improvement of Spectral Efficiency in Millimeter-Wave MIMO

밀리미터파 대역의 다중입출력 안테나 시스템에서 스펙트럼 효율 향상을 위한 적응적 빔 선택 기법

  • Kim, Jun-Ho (Incheon National University, Department of Electronic Engineering) ;
  • Byun, Youn-Shik (Incheon National University, Department of Electronic Engineering)
  • Received : 2016.05.12
  • Accepted : 2016.08.19
  • Published : 2016.08.31
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Abstract

As the wireless communication technique is developing rapidly, the use of smart devices is increasing. Due to gradually increasing data traffic, a new area, more than 6GHz of bandwidth to increase capacity of the network, has been studied. Millimeter Wave(MmWave) communications utilizes the bandwidth above 6GHz, which makes it possible to achieve one gigabit per second data rate. To overcome the path loss due to the smaller wavelength, the mass of the antenna arrangement is used. This paper presents an algorithm that maximizes the spectral efficiency of the system in the pre-coding process using a hybrid beamforming. Also it is suggested with the optimization of the number of beams that maximizes the spectral efficiency was maximized by the propose method.

최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.

Keywords

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