马尔可夫衰落信道上的渐近最优导频分配
最优化与控制
2016-08-31 v1 信息论
math.IT
摘要
我们研究了马尔可夫衰落信道下无线网络中的导频分配问题。在无线系统中，信道状态信息 (CSI) 在基站 (BS) 处收集，特别地，本文考虑了一种导频辅助的信道估计方法（TDD 模式）。通常，可用导频数量少于用户数量，因此在每个时隙，调度器需要决定如何将导频分配给用户，以最大化长期平均吞吐量。在如何使用有限导频方面存在一个固有的权衡：将导频分配给具有最新 CSI 和良好信道条件的用户以进行利用，或者将导频分配给 CSI 过时的用户以进行探索。正如我们所展示的，由此产生的导频分配问题是一个 restless bandit 问题，因此其最优解难以获得。在本文中，我们提出了一种近似方法，通过拉格朗日松弛途径，提供了一个低复杂度的启发式策略，即 Whittle 指数策略。我们证明了该策略在多用户体制下（当系统中的用户数和用于信道感知的可用导频数都变得很大时）是渐近最优的。我们在各种场景下评估了 Whittle 指数策略的性能，并展示了其非常出色的表现。
引用
@article{arxiv.1608.08413,
title = {Asymptotically optimal pilot allocation over Markovian fading channels},
author = {Maialen Larranaga and Mohamad Assaad and Apostolos Destounis and Georgios S. Paschos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.08413},
year = {2016}
}