将干扰视为噪声的最优性：一种组合视角
信息论
2015-09-17 v2 math.IT
摘要
对于单天线高斯干扰信道，我们从组合视角重新表述了文献[3]中推导的通过将干扰视为高斯噪声（TIN）可实现的广义自由度（GDoF）区域的确定问题。我们证明 TIN 功率控制问题可转化为一个分配问题，从而可通过著名的多项式时间算法获得全局最优功率分配变量。此外，借助最大权匹配可大幅简化 TIN 可达 GDoF 区域（TINA 区域）的表达式。我们还提供了 TINA 区域为凸多面体的条件，这些条件放宽了文献[3]中的条件。对于这些新条件，结合信道连通性（即干扰拓扑）条件，我们展示了一类新的干扰网络的 TIN 最优性，该类网络既不包含文献[3]中的类别，也不被其包含。基于上述见解，我们考虑无线网络中的联合链路调度与功率控制问题，该问题作为设备到设备（D2D）通信的基本物理层机制已被广泛研究。受放宽后的 TIN 信道强度条件以及基于分配的功率分配启发，我们提出了一种低复杂度的基于 GDoF 的分布式链路调度与功率控制机制（ITLinQ+），该机制改进了文献[4]提出的 ITLinQ 方案，并进一步优于称为 FlashLinQ 的启发式方法。仿真表明，ITLinQ+ 相比 ITLinQ 和 FlashLinQ 均提供了显著的平均网络吞吐量增益，且仍保持相同的实现复杂度水平。更值得注意的是，新提出的 ITLinQ+ 的能源效率远大于 ITLinQ 和 FlashLinQ，这对于由电池供电设备组成的 D2D 网络而言是理想的。
引用
@article{arxiv.1504.00041,
title = {Optimality of Treating Interference as Noise: A Combinatorial Perspective},
author = {Xinping Yi and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00041},
year = {2015}
}
备注
A short version has been presented at IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2015), Hong Kong