具有多发射协方差约束的高斯MIMO BC-MAC对偶性
信息论
2008-09-25 v1 math.IT
摘要
由于高斯多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）的结构，相关的优化问题（如容量区域计算和波束成形优化）通常是非凸的，无法直接求解。解决这些问题的一种可行方法是将其转化为其对偶多址接入信道（MAC）问题，后者因其凸性性质而更易于处理。传统的BC-MAC对偶性是通过BC-MAC信号变换建立的，并已成功应用于求解波束成形优化、信干噪比（SINR）平衡和容量区域计算。然而，这种传统的对偶方法仅适用于BC基站（BS）受单一总功率约束的情况。另一种方法是极小极大对偶性，由Yu在拉格朗日对偶性框架下建立，可应用于解决每天线功率约束问题。本文将传统的BC-MAC对偶性推广到一般线性约束情况，从而建立了一种通用的BC-MAC对偶性。这种新的对偶性被分别应用于求解具有多个线性约束的MIMO和多输入单输出（MISO）BC的容量计算和波束成形优化。此外，还给出了这种新的通用BC-MAC对偶性与极小极大对偶性之间的关系。结果表明，与极小极大对偶性相比，通用BC-MAC对偶性在求解BC优化问题时提供了更大的灵活性。提供了数值结果以说明所提算法的有效性。
引用
@article{arxiv.0809.4101,
title = {On Gaussian MIMO BC-MAC Duality With Multiple Transmit Covariance Constraints},
author = {Lan Zhang and Rui Zhang and Ying-Chang Liang and Yan Xin and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:0809.4101},
year = {2008}
}
备注
36 pages, 5 figures