多小区毫米波无线网络中的异步分布式协调混合预编码
信息论
2024-02-14 v1 信号处理
math.IT
摘要
异步分布式混合波束成形器 (ADBF) 旨在最小化总发射功率，同时满足用户处的信干噪比 (SINR) 约束。我们的设计仅需在所考虑的毫米波多小区协调 (MCC) 网络的基站 (BSs) 之间进行有限的信息交换。首先，为集中式 MCC 系统设计了一种基于半定松弛 (SDR) 的全数字 (FD) 波束成形器。随后，利用贝叶斯学习 (BL) 技术将 FD 波束成形器分解为其模拟和基带分量，并构建混合发射预编码器 (TPC)。然而，集中式 TPC 设计需要全局信道状态信息 (CSI)，因此导致高昂的信令开销。开发了一种基于交替方向乘子法 (ADMM) 的技术用于同步分布式波束成形器 (SDBF) 设计，该技术仅依赖于 BS 之间的有限信息交换，从而减少了集中式 TPC 设计过程所需的信令开销。然而，SDBF 设计具有挑战性，因为它要求来自 BS 的更新严格同步。作为补救措施，开发了一种 ADBF 框架，该框架减轻了小区间干扰 (ICI) 并控制系统中的异步性。此外，上述 ADBF 框架还扩展为鲁棒 ADBF (R-ADBF) 算法，该算法将 CSI 不确定性纳入设计过程，以最小化最坏情况下的发射功率。我们的仿真结果展示了基于 ADMM 的 ADBF 和 R-ADBF 方案增强的性能和改进的收敛特性。
引用
@article{arxiv.2402.08231,
title = {Asynchronous Distributed Coordinated Hybrid Precoding in Multi-cell mmWave Wireless Networks},
author = {Meesam Jafri and Suraj Srivastava and Sunil Kumar and Aditya K. Jagannatham and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.08231},
year = {2024}
}