基于N相位的60 GHz无线通信波束赋形码本设计方案

doi:10.13190/jbupt.201203.42.zouwx

北京邮电大学学报 ›› 2012, Vol. 35 ›› Issue (3): 42-46.doi: 10.13190/jbupt.201203.42.zouwx

基于N相位的60 GHz无线通信波束赋形码本设计方案

邹卫霞¹,崔志芳¹,李斌¹,赵心言²

1. 泛网无线通信教育部重点实验室（北京邮电大学）, 北京 100876；
2. 物联网工程学院（江南大学），无锡 214122

收稿日期:2011-04-26 修回日期:2011-12-05 出版日期:2012-06-28 发布日期:2012-02-29
通讯作者: 崔志芳 E-mail:09cui@163.com
作者简介:邹卫霞（1972-），女，副教授，博士，E-mail：awx0218@bupt.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（61171104）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（G470270，G470415）；北京邮电大学优秀博士生创新研究基金项目（CX201122）

N Phases Based Beamforming Codebook Design Scheme for 60 GHz Wireless Communication

ZOU Wei-xia¹,CUI Zhi-fang¹,LI Bin¹,ZHAO Xin-yan²

1. Key Laboratory of Universal Wireless Communications（Beijing University of Posts and Telecommunications), Ministry of Education，Beijing 100876, China; 2.Jiangnan University， School of Internet of Things Engineering，Wuxi 214122， China

Received:2011-04-26 Revised:2011-12-05 Online:2012-06-28 Published:2012-02-29
Supported by:
National Natural Science Foundation of China;National Natural Science Foundation of China;National Natural Science Foundation of China

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种支持60 GHz毫米波通信波束赋形机制的码本设计方法. 为满足低功耗需求，码本设计仅进行相位移动而未作幅度调整，其中码本矩阵采用相位间隔相同、幅度为1的N个复数权值构建. 仿真结果证实，与IEEE 802153c码本设计相比，高阶相位码本可获得相似的波束主瓣形状，同时波束将具有更低的旁瓣电平和更高的主瓣增益. 该码本方案可在多用户环境下显著抑制空间干扰，提高网络累计信道容量，且对相位误差产生的波束偏移同样具有稳健性.

关键词: 60 GHz无线通信, 波束赋形, 码本设计

Abstract:

A method for codebook design is proposed to support beamforming mechanism in a 60 GHz millimeter-wave wireless communication environment. The codebook is designed with only phase shifting but not any amplitude adjustment to meet the low power consumption requirement. N complex numbers of the same phase interval and amplitude of 1 are designed to generate a codebook matrix. Simulation shows that, compared with the codebook in IEEE802.15.3c, a similar mainlobe patterns can be obtained in the proposed high-order codebook, while the sidelobe level appears lower, and the antenna gain at the direction of main response axis is higher. Meanwhile the interference decreases obviously with an improved total channel capacity in the practice environment, and the codebook is also robust to the beam shifting deriving from phase errors.

Key words: 60 GHz wireless communication, beamforming, codebook design

中图分类号:

TN911.7

邹卫霞,崔志芳,李斌,赵心言. 基于N相位的60 GHz无线通信波束赋形码本设计方案[J]. 北京邮电大学学报, 2012, 35(3): 42-46.

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基于N相位的60 GHz无线通信波束赋形码本设计方案

N Phases Based Beamforming Codebook Design Scheme for 60 GHz Wireless Communication

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