Millimeter wave communication and massive MIMO technology are important ingredients for the future generation communication system. In this context, hybrid precoding (HP) is one of the most promising solutions, and it becomes utterly important in the case of the multi-user scenario. In this paper, authors have analyzed the performance of the lattice reduction aided fully connected structured precoder for millimeter wave massive MIMO under multi-user scenario. This paper deals with Korkine–Zolotareff (KZ) and Lenstra–Lenstra–Lovász (LLL) algorithms for the lattice reduction (LR). And the presented results show the performance comparison between zero forcing (ZF), minimum mean squared error (MMSE)-based linear precoder with LLL algorithm-based reduction-based ZF (LLR-ZF), LLR-MMSE, KZ-ZF, KZ-MMSE, and Kalman filter-based precoder. Here, the performance of the precoders has been evaluated based on spectral efficiency, energy efficiency diversity order, and bit error rate. This work conveys some important findings: (i) effectiveness of the lattice reduction aided precoder in multi-user scenario; (ii) numerical results pointed out that at low SNR condition, KZ-aided MMSE hybrid precoder provides 4-dB performance than a Kalman filter-based precoder; (iii) KZ-MMSE hybrid precoder outperforms the other precoder.

中文翻译：

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多用户毫米波MIMO系统格约化辅助预编码器性能分析

毫米波通信和大规模 MIMO 技术是下一代通信系统的重要组成部分。在这种情况下，混合预编码 (HP) 是最有前途的解决方案之一，并且在多用户场景中变得非常重要。在本文中，作者分析了多用户场景下用于毫米波大规模 MIMO 的格约简辅助全连接结构预编码器的性能。本文涉及用于格约化 (LR) 的 Korkine-Zolotareff (KZ) 和 Lenstra-Lenstra-Lovász (LLL) 算法。所呈现的结果显示了迫零 (ZF)、基于最小均方误差 (MMSE) 的线性预编码器与基于 LLL 算法的基于约简的 ZF (LLR-ZF)、LLR-MMSE、KZ-ZF、KZ 之间的性能比较-MMSE 和基于卡尔曼滤波器的预编码器。这里，预编码器的性能已根据频谱效率、能效分集顺序和误码率进行评估。这项工作传达了一些重要的发现：（i）格约简辅助预编码器在多用户场景中的有效性；(ii) 数值结果指出，在低信噪比条件下，KZ 辅助的 MMSE 混合预编码器比基于卡尔曼滤波器的预编码器提供 4-dB 的性能；(iii) KZ-MMSE 混合预编码器优于其他预编码器。KZ 辅助 MMSE 混合预编码器比基于卡尔曼滤波器的预编码器提供 4dB 的性能；(iii) KZ-MMSE 混合预编码器优于其他预编码器。KZ 辅助 MMSE 混合预编码器比基于卡尔曼滤波器的预编码器提供 4dB 的性能；(iii) KZ-MMSE 混合预编码器优于其他预编码器。