ABSTRACT Hybrid analog/digital multiple-input arkitekturer föreslogs nyligen som ett alternativ för helt digital förkodning i millimetervåg trådlösa kommunikationssystem. Detta motiveras av den möjliga minskningen av antalet RF-kedjor och analoga till digitala omformare. I dessa arkitekturer är det analoga processnätverket vanligtvis baserat på variabla fasskiftare. I detta dokument föreslår vi hybrida arkitekturer baserade på byte av nät för att minska komplexiteten och energiförbrukningen hos strukturer baserade på fasskiftare. Vi definierar en strömförbrukningsmodell och använder den för att utvärdera båda strukturernas energieffektivitet. För att uppskatta hela MIMO-kanalen föreslår vi en öppen kompressiv kanaluppskattningsteknik som är oberoende av den hårdvara som används i det analoga bearbetningsstadiet. Vi analyserar prestandan hos den nya estimeringsalgoritmen för hybridarkitekturer baserat på fasskiftare och strömbrytare. Med hjälp av uppskattningen utvecklar vi två algoritmer för konstruktionen av hybridkombinatorn baserat på switchar och analyserar den uppnådda spektraleffektiviteten. Slutligen studerar vi avvägningarna mellan strömförbrukning, hårdvarukomplexitet och spektral effektivitet för hybridarkitekturer baserade på fasskiftande nätverk och bytesnätverk. Numeriska resultat visar att arkitekturer baserade på växlar får lika eller bättre kanaluppskattning prestanda som erhålls med fasskiftare, samtidigt som hårdvarans komplexitet och strömförbrukning minskar. För lika strömförbrukning ger alla hybridarkitekturer liknande spektraleffektivitet.
REF föreslår arkitekturer som endast kan bytas ut för att minska komplexiteten och energiförbrukningen i storleksordningen 40 % − 75 % samtidigt som den ger en likvärdig eller bättre kanaluppskattning av prestanda och spektral effektivitet jämfört med strukturer baserade på fasskiftare för vilka antalet kvantiseringsbitar är lågt.
Hybrid MIMO Architectures for Millimeter Wave Communications: Phase Shifters or Switches?
{'venue': 'IEEE Access', 'journal': 'IEEE Access', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}