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面向多用户天线的 Cloud-RAN 群稀疏预编码

信息论 2018-02-27 v2 math.IT

摘要

云无线接入网络已成为支持下一代蜂窝网络中海量数据流量的极具前景的网络架构。在 C-RAN 中,大量低成本的远程天线端口通过高速低延迟的前传链路连接到单个基带单元池,从而实现高效的资源分配和干扰管理。由于 RAP 在地理上是分布式的,群稀疏波束成形方案引起了广泛研究,其中一部分 RAP 被分配为激活状态,从而可以实现高频谱效率。然而,大多数研究假设每个用户配备单根天线。对于多天线用户如何设计群稀疏预编码器仍知之甚少,因为这需要联合优化相互耦合的发送和接收波束成形器。本文在 C-RAN 中每个用户配备多天线的设定下,构建了一个最优的联合 RAP 选择与预编码设计问题。具体而言,我们假设每个 RAP 具有固定的发射功率约束,并研究了和速率与激活 RAP 数量之间的最优权衡。受压缩感知理论的启发,本文通过引入 0\ell_0 范数作为惩罚项来构建群稀疏预编码问题,随后使用重加权 1\ell_1 启发式方法求解。通过采用块对角化预编码的思想,该问题可被表述为凸优化问题,并基于其 Lagrangian 对偶提出了一种高效算法。仿真结果验证了所提出的算法能够获得与穷举搜索几乎相同的和速率。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.01642,
  title  = {Group Sparse Precoding for Cloud-RAN with Multiple User Antennas},
  author = {Zhiyang Liu and Hong Wu and Yingxin Zhao and Shuxue Ding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01642},
  year   = {2018}
}