In this paper, we propose GPS information based 2-stage beamformer with linear receiver in wireless backhaul downlink system where macro base station has large antenna array with sub-array structure. Considering the path-loss property of wireless backhaul channel, we combine precoding technique for spatial multiplexing and beamforming technique to overcome path-loss. Therefore, we design DFT-based fixed beam patterns for the first stage. The simulation results show that considering spatial multiplexing, 2-stage beamformer with linear receiver can increase the achievable sum rate as well as reduce the feedback information. Also, interference cancellation that use GPS-based covariance matrix is more effective than sample covariance-based interference cancellation technique.
본 논문은 광역 셀 기지국이 sub-array 구조의 거대 배열 안테나를 가지고 있는 무선 백홀 하향 링크 시스템에서 GPS 정보 기반의 두 단계 빔 형성 및 수신 빔 형성 기법을 제안하였다. 무선 백홀 채널의 거리감쇄 특성 등을 고려할 때 공간 다중화를 위한 프리코딩 기술뿐만 아니라 거리감쇄를 극복하기 위한 지향성 빔 형성 기술이 접목되어야 한다. 따라서 첫 번째 단계에서는 DFT(discrete-Fourier transform) 기반의 고정 빔 패턴을 설계하였다. 결과적으로, 피드백 량을 줄이면서 동시에 전송률 성능을 높이기 위해서는 두 단계 빔 형성 및 수신 빔 형성 기법을 선택하는 것이 공간 다중화를 고려할 때 유리하다는 것을 확인하였다. 또한 기존 샘플 공분산 행렬 정보를 이용하는 방법에 비해 소형 셀 기지국의 위치 정보만을 피드백 받아 좁은 AS(angular spread) 특징을 활용하여 새로운 공분산 행렬 정보를 이용한 간섭제거가 효율적이라는 것을 확인하였다.
