非相干钻石网络的广义自由度

我们研究了具有非对称链路强度分布、相干时间为 T 个符号时长的块衰落非相干钻石（并行中继）无线网络的广义自由度（gDoF）。我们首先推导了该信道的外界界，然后推导了该外界界的最优信令结构。利用最优信令结构，我们以其 gDoF 形式求解了外界界优化问题。借助外界界信令方案的启示，我们设计了一种基于称为训练-缩放-量化-映射转发（TS-QMF）新方案的可得性策略。该方案在源到中继的链路上使用训练，在中继处进行缩放与量化，并结合基于非训练的 scheme。我们证明了该方案相对于外界界在 gDoF 意义上的最优性。在非相干点对点多输入多输出（MIMO）信道中，衰落信道对发送端与接收端均未知，Zheng 与 Tse 揭示了一种通信与信道学习之间的重要权衡，他们证明并非所有可用天线都该被使用，因为学习它们所有的信道参数是次优的。我们在本文中针对钻石网络的结果表明，在某些 regime 下最优方案使用子网络，展示了信道学习与通信之间的权衡。在某些 regime 下，进行中继选择（即使用网络的一部分）是 gDoF 最优的。在其他 regime 下，即便必须使用整个网络，学习网络中所有链路的信道状态也是次优的，即传统的基于训练的 scheme 在这些 regime 下是次优的。