Finite-Alphabet Wiener Filter Precoding for mmWave Massive MU-MIMO Systems
Finite-Alphabet Wiener Filter Precoding for mmWave Massive MU-MIMO Systems
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用于毫米波大规模 MU-MIMO 系统的有限字母维纳滤波器预编码
DOI：
10.1109/ieeeconf44664.2019.9048799
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Studer, Christoph
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Castaneda, Oscar;Jacobsson, Sven;Durisi, Giuseppe;Goldstein, Tom;Studer, Christoph
多用户(MU)预编码的功率消耗是全数字大规模MU多输入多输出(MIMO)基站的一个主要问题，该基站具有数百个工作在毫米波(毫米波)频率上的天线单元。我们提出用有限字母表预编码(FAWP)矩阵代替部分线性维纳滤波(WF)预编码矩阵，这使得能够使用低精度的硬件来消耗低功耗和低面积。为了使我们的方法的性能损失最小，我们提出了有效地计算FAWP矩阵的方法，该方法最好地模仿了WF预编码器。我们的结果表明，即使在实际的毫米波信道中，FAWP矩阵在仅使用3比特预编码权重的情况下也接近无限精度的误码率和误差向量幅度性能。因此，在全数字毫米波大规模MU-MIMO系统中，FAWP是一种很有前途的降低功耗和硅片面积的方法。
Power consumption of multi-user (MU) precoding is a major concern in all-digital massive MU multiple-input multiple-output (MIMO) base-stations with hundreds of antenna elements operating at millimeter-wave (mmWave) frequencies. We propose to replace part of the linear Wiener filter (WF) precoding matrix by a finite-alphabet WF precoding (FAWP) matrix, which enables the use of low-precision hardware that consumes low power and area. To minimize the performance loss of our approach, we present methods that efficiently compute FAWP matrices that best mimic the WF precoder. Our results show that FAWP matrices approach infinite-precision error-rate and error-vector magnitude performance with only 3-bit precoding weights, even when operating in realistic mmWave channels. Hence, FAWP is a promising approach to substantially reduce power consumption and silicon area in all-digital mmWave massive MU-MIMO systems.
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DOI：
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发表时间：
2019
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通讯作者：
Christoph Studer
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