毫米波大规模MU-MIMO系统中的重叠子阵混合预编码：GLRAM方法优化

"丁婷、赵永军和张磊发表的文章‘具有重叠子阵的毫米波大规模MU-MIMO系统的混合预编码：一种改进的GLRAM方法’探讨了在毫米波大规模多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统中应用混合预编码技术的新策略，以提高能效和频谱效率。他们提出了一种基于重叠子阵结构（OSA）的混合预编码方案，并结合广义低秩矩阵近似（GLRAM）方法，旨在优化系统的性能。通过引入相位对准技术和GLRAM，实现了RF预编码器/组合器的高效设计，同时利用块对角化（BD）技术提升复用增益。实验证明，这种改进的GLRAM-OSA混合预编码算法在减少迭代次数的同时，提供了更高的频谱效率和较低的计算复杂度。该研究关键词包括大规模MIMO、毫米波、混合预编码、GLRAM和BD技术。" 文章详细介绍了毫米波（mmWave）大规模MU-MIMO系统在5G及未来无线通信中的潜力，由于其可显著提升频谱效率而备受关注。然而，传统MIMO系统中的每个天线都需要一个射频链，这在毫米波系统中将导致高昂的硬件成本和功耗问题。因此，混合预编码技术应运而生，它试图在降低硬件复杂性和能耗的同时保持系统性能。 本文提出的改进方法主要集中在重叠子阵结构上，这是一种创新的硬件架构，通过OSA网络实现MU-MIMO系统的模拟部分。结合GLRAM方法，该方案优化了预编码过程，以实现更高效的相位对准，从而获得类似于大规模MIMO系统的高阵列增益。数字预编码矩阵的获得则借助于BD技术，进一步增强了系统的复用能力。 GLRAM方法是解决低秩矩阵近似问题的一种策略，通常用于处理大规模矩阵计算。在本文中，GLRAM被用来设计RF预编码器/组合器，以最大程度地提高系统可达数据速率。与传统混合预编码方案相比，改进的GLRAM-OSA方法不仅减少了所需的迭代次数，还提高了频谱效率，降低了算法复杂度，这对实际系统部署至关重要。 此外，该研究还强调了在毫米波频段工作时，克服路径损耗和衰减的挑战，以及如何通过混合预编码技术来平衡这些挑战与硬件成本之间的关系。通过这种方法，毫米波大规模MU-MIMO系统能够实现高性能，同时保持能源效率和成本效益，这对于推动5G和未来无线通信技术的发展具有重要意义。 这篇研究为毫米波大规模MIMO系统设计提供了新的视角，其提出的改进GLRAM-OSA混合预编码方案有望在实际系统中实现更高的性能指标，同时减轻了硬件负担，这对于未来的无线通信系统设计具有重要的参考价值。