非适当信令与符号扩展：在采用TIN的干扰MAC中高斯P2P码本究竟能走多远？
信息论
2016-07-08 v1 math.IT
摘要
应对5G挑战需要通过允许多方共享资源来更好地利用可用频谱。例如，次级非授权系统可与主授权系统的蜂窝上行链路共享资源，以提高频谱效率。这引入了干扰，在设计此类系统时必须加以考虑。一种简单而稳健的策略是将干扰视为噪声（TIN），其在实践中被广泛采用。因此，研究TIN在此类场景中的能力与局限十分重要。在本文中，我们将该场景建模为受点对点（P2P）信道干扰的多址信道（MAC）。此处，我们分别关注速率最大化与功率最小化问题。我们在发送端采用非适当高斯信令（而非适当信令）以增加设计灵活性，这提供了除方差外优化发送信号伪方差的自由度。此外，为在扩展信道上实现最优信令设计，我们允许在正交资源基（即时间或频率）上传输的信号之间存在相关性。我们将速率最大化问题表述为半定规划，并利用半定松弛（SDR）获得近最优解。数值优化表明，根据干扰链路强度的不同，采用非适当高斯信令可将可达速率提高至多三倍。此外，我们观察到，与传统适当高斯信令相比，采用符号扩展的非适当高斯信令在功耗方面具有显著益处。有趣的是，在给定速率最大化问题解的情况下最小化总功率，可显著提升能效。
引用
@article{arxiv.1607.01995,
title = {Improper signaling and symbol extensions: How far can we go with Gaussian P2P codebooks in the interfering MAC with TIN?},
author = {Ali Kariminezhad and Anas Chaaban and Aydin Sezgin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01995},
year = {2016}
}