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This paper aims to propose and evaluate the performance of hybrid cooperative transceiver schemes on mobile wireless networks. In such scenario with a relay node, the hybrid scheme is readily applicable as its structure is well divided into parallel layers. Thus, an efficient cooperative coding can occur by those following factors: use of layers previously defined in the hybrid scheme, known protocols of cooperation in a relay channel and techniques of pre-and post-processing at source and destination nodes, respectively.

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Resumo-Neste trabalho avalia-se o desempenho de transceptores MIMO (do inglês, Multiple-Input-Multiple-Output) em uma nova arquitetura proposta para os sistemas de comunicações móveis sem fio de próxima geração. Foi considerado um transceptor MIMO denominado como híbrido, capaz de obter conjuntamente ganhos de multiplexação espacial e de diversidade no cenário de cooperação com multipontos coordenados CoMP (do inglês, Coordinated Multi-Point), bem como no cenário co-localizado, em que avaliou-se o desempenho comparativo em ambos os cenários: CoMP e co-localizado. Nossa análise foi dividida em duas partes: uma análise sistêmica, em que observamos o comportamento da SINR (do inglês, Signal to Interference plus Noise Ratio) utilizando os transceptores VBLAST (do inglês, Vertical Bell-Labs Space-Time) e STBC (do inglês, Space-Time Block Codes), e outra de enlace, na qual aplicamos um transceptor MIMO híbrido para fornecer uma análise da PEP (do inglês, Pairwise Error Probability). Os resultados mostraram que por meio da cooperação, um desempenho semelhante ao cenário co-localizado pode ser obtido com um menor número de antenas nas estações rádio-base, representando uma economia nos dispêndios de capital em infra-estrutura, bem como uma redução na taxa de erro.

Abstract-The use of massive multiple input multiple output (MIMO) has been considered as a key enabler to achieve the 5G requirements [1]. With the large array of antennas, the beamformers' uses have become very attractive, specially when the energy is concentrated in a specific direction. However, implementing large arrays becomes prohibitive since the digitalanalog converters (DAC) are power hungry devices connected to every radio frequency (RF) chain. So to deal with this bottleneck, the number of RF chains is reduced by using the hybrid beamforming (HB) solution whose implementation enables us to use fewer RF chains than the digital solution while maintaining a high number of antennas. In this work, we propose to extend a diversity-multiplexing transmission scheme called as G2+1+1 for massive MIMO systems in millimeter wave (mmWave) channel. To implement such scheme, we design a Hybrid Beamforming at the base station and a nonlinear decoder at the receiver. Compared with the traditional G2+1+1, our transmission scheme combines diversity, multiplexing and array gains into one unique device. We show in our simulations that our scheme outperforms in terms of bit-error rate (BER) other solutions that only exploit massive MIMO multiplexing gain. Such results show that the proposed solution is very attractive to increase the system reliability and provides enhanced robustness in low and high SNR scenarios.