Published January 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Double-Sided Massive MIMO Transceivers for mmWave Communications

Creators

  • 1. Universidade Federal do Ceará
  • 2. Christian Doppler Laboratory for Thermoelectricity
  • 3. TU Wien

Description

We propose practical transceiver structures for double-sided massive multiple-input-multiple-output (MIMO) systems. Unlike standard massive MIMO, both transmit and receive sides are equipped with high-dimensional antenna arrays. We leverage the multi-layer filtering architecture and propose novel layered transceiver schemes with practical channel state information requirements to simplify the complexity of our double-sided massive MIMO system. We conduct a comprehensive simulation campaign to investigate the performance of the proposed transceivers under different channel propagation conditions and to identify the most suitable strategy. Our results show that the covariance matrix eigenfilter design at the outer transceiver layer combined with maximum eigenmode transmission precoding/minimum mean square error combining at the inner transceiver layer yields the best achievable sum rate performance for different propagation conditions and multi-user interference levels.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نقترح هياكل مرسِلة ومستقبِلة عملية لأنظمة متعددة المدخلات والمخرجات متعددة الجوانب (MIMO). على عكس MIMO الضخم القياسي، تم تجهيز كل من جانبي الإرسال والاستقبال بمصفوفات هوائيات عالية الأبعاد. نحن نستفيد من بنية التصفية متعددة الطبقات ونقترح مخططات إرسال واستقبال جديدة متعددة الطبقات مع متطلبات معلومات حالة القناة العملية لتبسيط تعقيد نظام MIMO الضخم على الوجهين. نقوم بحملة محاكاة شاملة للتحقيق في أداء أجهزة الإرسال والاستقبال المقترحة في ظل ظروف انتشار القنوات المختلفة وتحديد الاستراتيجية الأنسب. تُظهر نتائجنا أن تصميم الفلتر الذاتي لمصفوفة التباين في طبقة جهاز الإرسال والاستقبال الخارجية جنبًا إلى جنب مع الحد الأقصى لترميز الإرسال في وضع eigenmode/الحد الأدنى لمتوسط الخطأ المربع الذي يتم دمجه في طبقة جهاز الإرسال والاستقبال الداخلية ينتج عنه أفضل أداء معدل إجمالي يمكن تحقيقه لظروف الانتشار المختلفة ومستويات تداخل المستخدمين المتعددين.

Translated Description (French)

Nous proposons des structures d'émetteur-récepteur pratiques pour les systèmes MIMO (entrées multiples-sorties multiples) massifs double face. Contrairement au MIMO massif standard, les côtés émission et réception sont équipés de réseaux d'antennes haute dimension. Nous tirons parti de l'architecture de filtrage multicouche et proposons de nouveaux schémas d'émetteurs-récepteurs en couches avec des exigences pratiques en matière d'informations sur l'état des canaux pour simplifier la complexité de notre système MIMO massif double face. Nous menons une campagne de simulation complète pour étudier les performances des émetteurs-récepteurs proposés dans différentes conditions de propagation de canal et pour identifier la stratégie la plus appropriée. Nos résultats montrent que la conception du filtre propre de la matrice de covariance au niveau de la couche externe de l'émetteur-récepteur combinée à la combinaison du précodage de transmission en mode propre maximum/de l'erreur quadratique moyenne minimum au niveau de la couche interne de l'émetteur-récepteur donne les meilleures performances de débit de somme réalisables pour différentes conditions de propagation et niveaux d'interférence multi-utilisateurs.

Translated Description (Spanish)

Proponemos estructuras prácticas de transceptores para sistemas masivos de doble cara de múltiples entradas y múltiples salidas (mimo). A diferencia del mimo masivo estándar, tanto el lado de transmisión como el de recepción están equipados con conjuntos de antenas de alta dimensión. Aprovechamos la arquitectura de filtrado multicapa y proponemos nuevos esquemas de transceptores en capas con requisitos prácticos de información del estado del canal para simplificar la complejidad de nuestro sistema mimo masivo de doble cara. Realizamos una campaña de simulación integral para investigar el rendimiento de los transceptores propuestos en diferentes condiciones de propagación de canales e identificar la estrategia más adecuada. Nuestros resultados muestran que el diseño del filtro propio de la matriz de covarianza en la capa transceptora externa combinado con la combinación máxima de precodificación de transmisión en modo propio/error cuadrático medio mínimo en la capa transceptora interna produce el mejor rendimiento de tasa de suma alcanzable para diferentes condiciones de propagación y niveles de interferencia multiusuario.

Files

08884199.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5a7a6d8f11554a2f4504e5f1c85dd6fd
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أجهزة إرسال واستقبال MIMO ضخمة على الوجهين للاتصالات ذات الموجات المليمترية
Translated title (French)
Émetteurs-récepteurs MIMO massifs double face pour les communications mmWave
Translated title (Spanish)
Transceptores mimo masivos de doble cara para comunicaciones mmWave

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2982309375
DOI
10.1109/access.2019.2949945

Is supplement to
https://openalex.org/W884630482 (Other)
https://openalex.org/W3173074004 (Other)
https://openalex.org/W2544668827 (Other)
https://openalex.org/W2514205366 (Other)
https://openalex.org/W2489379490 (Other)
https://openalex.org/W2167568384 (Other)
https://openalex.org/W2141031289 (Other)
https://openalex.org/W2116541631 (Other)
https://openalex.org/W2059045613 (Other)
https://openalex.org/W1976511355 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1423052447
  • https://openalex.org/W1518945650
  • https://openalex.org/W1926244710
  • https://openalex.org/W1951602908
  • https://openalex.org/W1991056455
  • https://openalex.org/W2015301486
  • https://openalex.org/W2040812348
  • https://openalex.org/W2053521124
  • https://openalex.org/W2083144563
  • https://openalex.org/W2093266144
  • https://openalex.org/W2111953900
  • https://openalex.org/W2143927285
  • https://openalex.org/W2161515500
  • https://openalex.org/W2164464810
  • https://openalex.org/W2195693430
  • https://openalex.org/W2294775169
  • https://openalex.org/W2316602395
  • https://openalex.org/W2534230144
  • https://openalex.org/W2735938380
  • https://openalex.org/W2754625146
  • https://openalex.org/W2766982571
  • https://openalex.org/W2768067815
  • https://openalex.org/W2768388424
  • https://openalex.org/W2771579582
  • https://openalex.org/W2779897304
  • https://openalex.org/W2886000389
  • https://openalex.org/W2896937853
  • https://openalex.org/W2912159494
  • https://openalex.org/W2945761587
  • https://openalex.org/W2946219181
  • https://openalex.org/W2954069431
  • https://openalex.org/W2963187309
  • https://openalex.org/W2963304087
  • https://openalex.org/W2963391296
  • https://openalex.org/W2963669302
  • https://openalex.org/W2963673880
  • https://openalex.org/W2963706687
  • https://openalex.org/W2964103109
  • https://openalex.org/W2965147014
  • https://openalex.org/W2968755894
  • https://openalex.org/W3102684176
  • https://openalex.org/W4286800020