Millimetervåg (mmWave) MIMO kommer sannolikt att använda hybrid analog och digital förkodning, som använder ett litet antal RF-kedjor för att minska energiförbrukningen i samband med blandade signalkomponenter som analog-till-digitala komponenter för att inte nämna basband bearbetning komplexitet. De flesta hybrida förkodningstekniker anser dock att en fullt ansluten arkitektur kräver ett stort antal fasskiftare, vilket också är energiintensivt. I detta dokument fokuserar vi på den mer energieffektiva hybridförkodningen med underansluten arkitektur, och föreslår en successiv störningsavstängning (SIC)-baserad hybridförkodning med nära optimal prestanda och låg komplexitet. Inspirerad av idén om SIC för fleranvändarsignaldetektering, föreslår vi först att bryta den totala uppnåeliga hastighetsoptimering problem med nonconvex begränsningar i en serie av enkla subrate optimering problem, som var och en endast anser en subantenna array. Sedan bevisar vi att maximering av den uppnåeliga subrate av varje subantenna array är likvärdigt med att helt enkelt söka en förkodning vektor tillräckligt nära (i termer av Euclidean avstånd) till den oöverskådliga optimal lösning. Slutligen föreslår vi en lågkomplexitetsalgoritm för att realisera SIC-baserad hybridförkodning, vilket kan undvika behovet av singular value decomposition (SVD) och matris inversion. Komplexitetsbedömning visar att komplexiteten i SIC-baserad hybridförkodning endast är cirka 10 % så komplex som den hos den nyligen föreslagna rumsligt glesa förkodningen i typiska mmWave MIMO-system. Simuleringsresultat verifierar att SIC-baserad hybridförkodning är nära optimal och har högre energieffektivitet än den rumsligt glesa förkodningen och den helt digitala förkodningen. Index Terms-MIMO, mmWave kommunikation, hybrid förkodning, energieffektiv, 5G.
Till exempel, med hjälp av mekanismen för successiv interferens annullering (SIC) i fleranvändardetektering, kan hybrid precoder design förenklas genom att bryta den totala uppnåeliga hastighet optimering problem, med nonconvex konstant amplitud begränsningar fas skiftare, i en serie av subrate optimeringsproblem som var och en hanterar en subarray REF.
Energy-Efficient Hybrid Analog and Digital Precoding for MmWave MIMO Systems With Large Antenna Arrays
{'venue': 'IEEE Journal on Selected Areas in Communications', 'journal': 'IEEE Journal on Selected Areas in Communications', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}