基于高斯矢量广播信道的 MIMO 网状网络跨层优化
信息论
2007-07-13 v1 硬件体系结构
math.IT
摘要
MIMO 技术是过去十年中增加信道容量最重要的进步之一，具有提高网状网络网络容量的巨大潜力。在基于 MIMO 的网状网络中，从每个节点发出并共享公共通信频谱的链路可以建模为高斯矢量广播信道。最近，研究人员表明“脏纸编码”(DPC) 是高斯矢量广播信道的最优传输策略。迄今为止，关于这一基本结果如何影响基于 MIMO 的网状网络的跨层设计的研究很少。为了填补这一空白，我们考虑了在基于 MIMO 的网状网络中联合优化每个节点链路层的 DPC 功率分配和多跳/多径路由的问题。事实证明，该优化问题是一个极具挑战性的非凸问题。为解决这一困难，我们利用信道对偶性将原始问题转化为一个等价问题。针对转化后的问题，我们开发了一种高效的求解过程，集成了拉格朗日对偶分解法、基于矩阵微积分的共轭梯度投影法、割平面法和次梯度法。在我们的数值示例中，表明使用 DPC 可以实现 34.4% 的网络性能增益。
引用
@article{arxiv.0704.0967,
title = {Cross-Layer Optimization of MIMO-Based Mesh Networks with Gaussian Vector Broadcast Channels},
author = {Jia Liu and Y. Thomas Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.0967},
year = {2007}
}