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相干伊辛机最大似然 MIMO 检测的有限范围搜索表述

网络与互联网体系结构 2023-01-18 v1

摘要

过去几年出现了用于最大似然 MIMO 检测的受物理启发计算。这些方法将 MIMO 检测问题转化为伊辛最小化问题,随后可在伊辛机上求解。近期工作展示了使用量子退火优化器和相干伊辛机(Coherent Ising Machines, CIM)进行 MIMO 无线检测的良好前景。尽管这些方法在 BPSK 和 4-QAM 下表现很好,但在 16-QAM 及更高调制下难以提供良好误码率(BER)。本文中,我们探索一种增强的 CIM 模型,并提出一种新颖的伊辛表述,二者共同被证明是首个为大型和大规模 MIMO 系统(如 16×1616\times1616×3216\times32)的 BER 性能提供显著增益,并在 256-QAM 调制下仍保持性能增益的伊辛求解器。我们进一步进行频谱效率分析,表明对于采用自适应调制与编码的 16×1616\times16 MIMO,我们的方法相较 MMSE 可提供大幅吞吐量增益,在 SNR 25\leq25 dB 时实现 2×2\times 吞吐量,在 SNR 30\geq 30 dB 时高达 1.5×1.5\times 吞吐量。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.05020,
  title  = {A Finite-Range Search Formulation of Maximum Likelihood MIMO Detection for Coherent Ising Machines},
  author = {Abhishek Kumar Singh and Davide Venturelli and Kyle Jamieson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05020},
  year   = {2023}
}

备注

Article under review for IEEE Globecom 2022