毫米波 MU-MIMO 中全连接与子连接混合预编码架构的比较
信息论
2018-11-01 v1 math.IT
摘要
混合数字模拟（HDA）波束成形因其相对于数字基带方案更低的功耗，在毫米波（mmWave）多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的实际实现中引起了相当多的关注。HDA 波束成形的实现成本、性能和功率效率取决于模拟波束成形网络的连接度和可重配置性。在本文中，我们研究了 HDA MU-MIMO 的两种典型架构，即全连接（FC）架构（其中每个 RF 天线端口连接到阵列的所有天线单元）和每子阵列单流（OSPS）架构（其中 RF 天线端口连接到互不相交的子阵列）。我们联合考虑初始波束获取阶段和数据通信阶段，使得后者利用前者获得的波束方向信息来进行。对于每个阶段，我们提出了各自的波束获取（BA）和预编码方案，其性能优于文献中的对应方案。我们还考虑了实际硬件损伤（例如不同硬件组件的功耗以及典型功率放大器（PA）约束下的潜在功率回退），评估了两种 HDA 架构的功率效率。数值结果表明，两种架构实现了相似的和频谱效率，但 OSPS 架构在硬件复杂度和功率效率方面优于 FC 情况，仅以初始波束获取时间略长为代价。
引用
@article{arxiv.1810.13161,
title = {Fully-Connected vs. Sub-Connected Hybrid Precoding Architectures for mmWave MU-MIMO},
author = {Xiaoshen Song and Thomas Kühne and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.13161},
year = {2018}
}