In this paper, we propose low complexity beam designs for practical wireless communication systems under realistic constraints. The use of multiple antennas effectively increases the data rate of communication systems. The efficiency, however, highly depends on the beamformer design, which determines how to operate each antenna. The beamformer design is constrained by the system structure, e.g., transmit power budgets, and imperfect channel information. For two practical communication systems, one with the per-antenna power constraint (PAPC) and the other with reconfigurable intelligent surface (RIS), we propose low complexity beamformer designs. With simulation results, the proposed beamformer designs proved their high data rate even with low complexities.
본 논문에서는 실용적인 무선 통신 시스템을 위한 저복잡도 빔 설계 기법을 제안한다. 다중 안테나의 사용은 통신 시스템의 전송량을 효과적으로 증가시켜줄 수 있는 방법이나, 다중 안테나 사용에 따른 전송량 증가는 안테나의 작동을 결정하는 빔포머의 설계에 크게 좌우된다. 이러한 빔포머 설계는 송신 전력이나 불완전한 채널 정보 등 통신 시스템의 사양에 의해 제한받게 된다. 현실적인 무선 통신 시스템을 반영하여 안테나 단위로 전력이 제한된 시스템과 재구성 가능 지능형 표면을 포함하는 시스템 각각에 대해 빔포머 설계를 제안하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 빔포머 설계 기법들이 실용적인 환경의 조건 아래에서 높은 전송량을 달성하는 동시에 낮은 복잡도를 가지는 것을 보였다.
