无CSIT共享的卫星-地面融合网络分布式预编码：一种速率分割方法

卫星-地面融合网络（STINs）是提供全球覆盖的一种有前景的架构。在STINs中，鼓励卫星与地面基站（BS）之间全频率复用以实现激进的频谱复用，这会引起不可忽略的干扰量。为解决STINs中的干扰管理问题，本文提出一种新颖的分布式预编码方法。我们方法的关键特征是：i）引入速率分割（RS）策略以实现高效干扰管理；ii）预编码器以分布式方式设计，卫星与地面BS之间不共享信道状态信息（CSIT）。具体而言，为以分布式方式设计预编码器，我们提出一种频谱效率解耦技术，将总频谱效率函数解耦为两个独立的项，每项分别仅依赖于卫星的预编码器和地面BS的预编码器。然后，为解决RS策略带来的非平滑性，我们利用LogSumExp技术将频谱效率表达式近似为平滑函数；此后我们基于一阶最优性条件开发了一种受广义幂迭代启发的优化算法。仿真结果表明，与现有方法相比，所提方法带来了可观的频谱效率增益。