5G 蜂窝网络中非正交多址接入的波束成形技术
信息论
2018-07-10 v1 math.IT
摘要
在本文中，我们为多发单收(MISO)非正交多址(NOMA)系统的下行传输开发了多种波束成形技术。首先，研究了具有完美信道状态信息(CSI)的波束成形方法，以对所有用户提供必要的服务质量(QoS)。采用泰勒级数近似和半定松弛(SDR)技术将原始非凸功率最小化问题重构为易处理的问题。此外，通过极大极小公式提出了一种基于公平性的波束成形方法，以维护用户间的公平性。接下来，我们通过纳入信道不确定性考虑了一种鲁棒方案，其中在满足各用户中断概率要求的同时最小化发射功率。通过利用 SDR 方法，原始非凸问题被重构为线性矩阵不等式(LMI)形式以获得最优解。数值结果表明，在速率满足率方面，鲁棒方案相比非鲁棒方案可实现更好的性能。进一步的仿真结果证实，对于相同的数据速率要求，NOMA 消耗的发射功率略高于 OMA 所需的一半。因此，NOMA 在未来 5G 及更先进网络中在发射功率消耗方面具有显著提升系统性能的潜力。
引用
@article{arxiv.1807.03293,
title = {Beamforming Techniques for Non-Orthogonal Multiple Access in 5G Cellular Networks},
author = {Faezeh Alavi and Kanapathippillai Cumanan and Zhiguo Ding and Alister G. Burr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.03293},
year = {2018}
}
备注
accepted to publish in IEEE Transactions on Vehicular Technology