具有线性约束的广义多跳 MIMO 放大转发中继网络的对偶性与优化
信息论
2013-11-26 v1 math.IT
摘要
我们考虑一个具有多个源/目的节点和任意数量中继的广义多跳 MIMO 放大转发（AF）中继网络。我们分别在单网络线性约束和逐跳线性约束下，建立了此类网络与其对偶网络之间的两种对偶性及相应的对偶变换。该结果是先前在不同特殊情形下对偶性的推广，并使用新技术进行了证明，这些新技术揭示了对偶结构的更多洞见，可用于优化 MIMO 预编码器。基于局部 Lagrange 对偶方法，针对 AF 中继网络中一类重要的非凸优化问题，提出了一个统一的优化框架以寻找驻点，其中原算法仅针对关于原变量最大化 Lagrangian 函数的内循环问题寻找驻点。结果表明，在内循环问题的驻点处，输入协方差矩阵满足 polite water-filling 结构。我们利用对偶性与 polite water-filling 设计了快速原算法。与现有算法相比，所提出的基于对偶原算法的优化框架可用于求解更一般的问题，且计算成本更低。
引用
@article{arxiv.1301.4729,
title = {Duality and Optimization for Generalized Multi-hop MIMO Amplify-and-Forward Relay Networks with Linear Constraints},
author = {An Liu and Vincent K. N. Lau and Youjian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4729},
year = {2013}
}
备注
30 pages, 8 figures