通过大型 MIMO 系统的渐近分析研究分集 - 复用折衷
信息论
2016-11-15 v1 math.IT
摘要
分集 - 复用折衷 (DMT) 提供了一个紧凑的框架，用于根据 MIMO 系统和信道提供的两个主要优势（即高数据速率和/或低误码率）对其进行比较。Zheng 和 Tse [1] 针对独立同分布瑞利衰落信道渐近地（SNR-> 无穷大）刻画了该折衷关系。渐近 DMT 高估了有限 SNR 下的情况 [2]。在本文中，利用近期关于天线数量渐近的中断容量分布结果，我们推导并分析了一大类信道（不一定是瑞利衰落）的有限 SNR DMT。在此基础上，我们给出了有限 SNR DMT 趋近渐近 DMT 的收敛条件。研究表明，复用增益的定义对收敛点具有关键影响：当复用增益通过平均（遍历）容量定义时，收敛发生在现实的 SNR 值处。此外，在这种情况下，分集增益也可用于以合理的精度估计中断概率。若通过平均容量的高 SNR 渐近线定义复用增益（如 [1] 所示），则对于中等至大型系统，收敛速度极慢（为 1/ln(SNR)^2），因此渐近 DMT 无法在现实 SNR 值下使用。对于此定义，高 SNR 阈值随天线数量和复用增益呈指数增长。对于相关钥匙孔信道，研究表明分集增益随信道相关性和功率不平衡而降低。虽然 Zheng 和 Tse 的 SNR 渐近 DMT 未能捕捉到这一效应，但尺寸渐近 DMT 则可以。
引用
@article{arxiv.0705.1336,
title = {Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems},
author = {Sergey Loyka and George Levin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.1336},
year = {2016}
}
备注
To appear in 2007 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2007), Nice, June 2007