배열안테나 빔포밍 학습과정의 성능 분석 및 개선 (Investigating and Improving the Performance of a Learning Procedure for Antenna Array Beamforming)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 11권 / 4호 / 41 ~ 47페이지
· 저자명 : 이승준

초록

본 논문은 밀리미터파 통신에서 흔히 사용하는 배열안테나 시스템의 학습 성능에 대해 고찰한다. 특히, 송신 빔포밍(beamforming)과 수신 빔포밍을 동시에 사용하는 시스템의 학습과정의 특성에 대해 분석한다. 단일 데이터 스트림만 전송하는 경우뿐만 아니라 공간다중화를 이용한 다중 데이터 스트림 전송의 경우도 고려한다. 빔포밍 벡터로 어느 방향이나 다 가능한 이상적인 상황을 가정했을 경우와 그렇지 않고 유한 개의 벡터로 이루어진 집합 내의 벡터들만 빔포밍 벡터로 사용할 수 있는 실제적인 경우를 각각 고려하여 학습 성능의 특성을 분석하였다. 이상적인 상황과는 다르게 실제적인 시스템에서의 특징은 학습결과가 광역 최적점이 아닌 지역 최적점에 갇히게 되는 경우가 발생한다는 것이다. 이러한 결과에 동기를 얻어서, 실제적인 시스템에서 기존의 일반적인 학습알고리즘보다 개선된 성능을 갖는 방안을 제안하고 그 성능 이득의 정량적 값을 시뮬레이션을 통해 계산하여 제시한다.

영어초록

This paper is concerned with the performance of a learning algorithm usually employed for antenna array systems in millimeter-wave communications. Especially, the learning algorithm for the system equipped with both transmit and receive beamformers is investigated. In addition to single stream transmission, multi-stream transmission based on spatial multiplexing is considered. Selection of the best beamforming vectors among either an infinite set or a finite set is assumed for performance evaluation. Unlike in the case of an infinite set, it is observed in the case of a finte set that a learning result may be trapped in a local optimum point instead of a global optimum point. Motivated by such observation, a new improved learning algorithm is proposed. The quantitative performance gain of the proposed algorithm is presented.

참고자료

· 없음