具有每天线功率约束的多组多播 MIMO 中继网络中的随机波束成形放大转发方案
信息论
2016-03-18 v3 math.IT
摘要
在本文中，我们考虑一个两跳单向中继网络，用于远距离用户间的多组多播传输，其中中继配备多根天线，而发射机与接收机均为单天线。假设可获得完美信道状态信息，我们研究旨在优化最大-最小公平（MMF）速率的放大转发（AF）方案。我们首先考虑经典的波束成形 AF（BF-AF）方案，其对应的 MMF 设计问题可表述为秩约束分数半定规划（SDP）。我们表明 BF-AF 速率与最优 SDP 解相关的 SDR 速率之间的差距对中继系统中的用户数以及功率约束数敏感。这揭示 BF-AF 方案可能不太适合大规模系统。因此我们提出随机波束成形 AF（SBF-AF）方案，其与 BF-AF 方案的不同之处在于使用了时变的 AF 权重。我们证明所提 SBF-AF 方案的 MMF 速率至多比 SDR 速率低 bits/s/Hz，而与用户数或功率约束数无关。因此，SBF-AF 可优于 BF-AF，尤其在大规模系统中。最后，我们给出数值结果以证明所提方案的可行性。
引用
@article{arxiv.1510.02448,
title = {A Stochastic Beamformed Amplify-and-Forward Scheme in a Multigroup Multicast MIMO Relay Network with Per-Antenna Power Constraints},
author = {Sissi Xiaoxiao Wu and Qiang Li and Anthony Man-Cho So and Wing-Kin Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02448},
year = {2016}
}
备注
This paper was first submitted for possible journal publication on 24-May-2015. A preliminary version of this paper has been published in IEEE SPAWC'15