Abstract-Millimetervåg (mmWave) kommunikation har ansetts vara en viktig möjliggörande teknik för 5G-nätverk, eftersom den erbjuder order av magnitud större spektrum än nuvarande cellulära band. I motsats till konventionella multi-input-multiple-output-system (MIMO) kan förkodning i mmWave MIMO inte utföras helt på basband med hjälp av digitala förkodare, eftersom endast ett begränsat antal signalblandare och analog-till-digitala omvandlare (ADC) kan stödjas med tanke på deras kostnad och strömförbrukning. Som ett kostnadseffektivt alternativ har en hybrid förkodning av transceiverarkitektur, som kombinerar en digital precoder och en analog precoder, nyligen fått stor uppmärksamhet. Den optimala utformningen av sådana hybrida förkodare är dock inte helt klarlagd. I detta papper, behandla hybrid precoder design som en matris factorization problem, effektiv alternerande minimization (AltMin) algoritmer kommer att föreslås för två olika hybrid förkodning strukturer, dvs, de fullt anslutna och delvis anslutna strukturer. Särskilt för den fullt anslutna strukturen föreslås en AltMin-algoritm baserad på multiple-optimering för att närma sig prestandan hos den helt digitala precodern, som dock har en hög komplexitet. Således, en låg-komplexitet AltMin algoritm föreslås, genom att genomdriva en ortogonal begränsning på den digitala precoder. För den delvis anslutna strukturen utvecklas dessutom en AltMin-algoritm med hjälp av semidefinit avkoppling. För det praktiska genomförandet utvidgas de föreslagna AltMin-algoritmerna ytterligare till bredbandsinställning med multiplexing (OFDM) modulation för ortogonal frekvensdelning. Simuleringsresultat kommer att visa betydande prestandavinster för de föreslagna AltMin-algoritmerna jämfört med befintliga hybrida förkodningsalgoritmer. Dessutom, baserat på de föreslagna algoritmerna, kommer simuleringsjämförelser mellan de två hybrida förkodningsstrukturerna att ge värdefulla konstruktionsinsikter.
På grund av block diagonal struktur RF förkodare i delvis anslutna hybrid MIMO-system, kan RF och digitala förkodare optimeras baserat på principen om omväxlande minimering REF.
Alternating Minimization Algorithms for Hybrid Precoding in Millimeter Wave MIMO Systems
{'venue': 'IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing', 'journal': 'IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}