基于混合预编码的毫米波无蜂窝 MIMO 下行链路加权和速率最大化
信息论
2022-01-13 v1 信号处理
math.IT
摘要
基于混合预编码的无蜂窝 MIMO 概念是一项创新技术，能够显著提升毫米波(mmWave)通信系统的网络容量。它摒弃了传统多小区 MIMO 系统的小区边界，同时通过限制接入点(APs)处的射频(RF)链数量大幅降低功耗。本文旨在通过设计低复杂度混合预编码算法，最大化毫米波无蜂窝 MIMO 系统的加权和速率(WSR)。我们构建了在每个 AP 的发射功率约束以及模拟预编码器移相器的恒模约束下的 WSR 优化问题。提出一种块坐标下降(BCD)算法迭代求解该问题。在每次迭代中，结合经典拉格朗日乘子法与罚对偶分解(PDD)方法以获得近最优的混合模拟/数字预编码矩阵。此外，我们推广所提算法以推导全数字无蜂窝 MIMO 系统预编码器的闭式表达式。我们还给出了所提方法的收敛性分析与复杂度分析。最后，仿真结果证明了所提算法在全数字与混合预编码矩阵上的优越性。
引用
@article{arxiv.2201.04332,
title = {Weighted Sum Rate Maximization of the mmWave Cell-Free MIMO Downlink Relying on Hybrid Precoding},
author = {Chenghao Feng and Wenqian Shen and Jianping An and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04332},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 10 figures, accepted by IEEE transactions on wireless communications