有限信噪比下的协作中继——量化 - 映射 - 转发的作用
信息论
2016-11-18 v1 math.IT
摘要
量化 - 映射 - 转发 (QMF) 中继已被证明可实现任意慢衰落全双工网络以及单中继半双工网络的最优分集 - 复用折衷 (DMT)。其关键原因在于，在噪声水平进行量化足以在加性间隙内近似达到割集界，而无需任何瞬时信道状态信息 (CSI)。然而，DMT 仅捕捉高信噪比 (SNR) 性能，且中继处有限的 CSI potentially 可提高中等信噪比下的性能。在这项工作中，我们提出了一个针对慢衰落信道的 QMF 中继优化框架。聚焦于矢量高斯量化器，我们通过根据中继处可用的 CSI 寻找最佳量化电平和中继调度，优化了全双工和半双工单中继的中断概率。对于 N 中继钻石网络，我们推导了一种通用量化器，仅利用网络拓扑信息，就将 QMF 的加性近似间隙从传统的 bits/s/Hz 锐化为 bits/s/Hz。此外，还推导了双中继和对称 N 中继钻石网络的信道感知最优量化器的解析解。另外，我们证明了将优化后的 QMF 方案与解码 - 转发 (DF) 或动态 DF 协议进行适当的混合，可提供比单独方案显著的有限信噪比增益。
引用
@article{arxiv.1307.4799,
title = {Cooperative Relaying at Finite SNR -- Role of Quantize-Map-and-Forward},
author = {Ayan Sengupta and I-Hsiang Wang and Christina Fragouli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.4799},
year = {2016}
}
备注
Submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications on 11th July 2013