面向有限回程容量下延迟敏感应用的动态部分协作MIMO系统

考虑到实际系统中的回程消耗，一直采用全协作MIMO进行干扰抑制可能不是最佳选择。在本文中，我们提出了一种新颖的下行链路部分协作MIMO（Pco-MIMO）物理层（PHY）方案，该方案允许在部分数据协作级别和回程消耗之间进行灵活权衡。基于该Pco-MIMO方案，我们考虑根据发射机处的不完美信道状态信息（CSIT）和队列状态信息（QSI）进行动态发射功率和速率分配，以在平均回程消耗约束和平均功率约束下最小化平均延迟成本。延迟最优控制问题被建模为一个无限时域平均成本约束的部分可观测马尔可夫决策过程（CPOMDP）。通过利用我们问题中的特殊结构，我们推导出一个等价的贝尔曼方程来求解CPOMDP。为了降低计算复杂度并促进分布式实现，我们提出了一种分布式在线学习算法来估计每流势函数和拉格朗日乘子（LM），以及一种分布式在线随机部分梯度算法来获得功率和速率控制策略。所提出的低复杂度分布式解决方案基于基站处系统状态的局部观测，并且对模型变化非常鲁棒。我们还证明了所提出解决方案的收敛性和渐近最优性。