基于分式规划与匈牙利算法的多用户MIMO网络下行链路资源分配优化
信息论
2020-06-24 v1 math.IT
摘要
优化多频段、多用户、多天线网络下行链路的和对数效用，需要通过云无线接入网络(CRAN)架构联合求解相关的波束成形与用户调度问题；然而，此类网络的优化是非凸且NP难的。本文提出一种基于分式规划与匈牙利算法的新型迭代波束成形与调度策略。该波束成形策略使我们能够以类似于块坐标上升的方式迭代最大化所选目标函数。此外，基于一个关键洞察——在下行链路中，对于给定的波束成形权重集合，干扰模式保持固定——我们使用匈牙利算法作为一种高效方法，为给定的波束成形权重集合最优地调度用户。具体而言，该方法使我们能够从所有可用用户的更大集合中选出最佳用户子集。我们的仿真结果表明，在平均和对数效用以及和速率方面，所提方案大幅优于最先进的多小区加权最小均方误差(WMMSE)和贪婪比例公平WMMSE方案，以及标准内点法和序列二次规划求解器。重要的是，我们所提方案的计算效率也远高于多小区WMMSE方案。
引用
@article{arxiv.2006.12549,
title = {Optimizing Downlink Resource Allocation in Multiuser MIMO Networks via Fractional Programming and the Hungarian Algorithm},
author = {Ahmad Ali Khan and Raviraj Adve and Wei Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12549},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Transactions on Wireless Communications (2020)