两跳单向中继网络中基于四次扰动的 outage 约束鲁棒设计
信息论
2021-01-19 v1 math.IT
摘要
本文研究两跳单向中继系统中的经典鲁棒设计问题。我们特别关注发射机到中继及中继到接收机链路均存在信道不确定性的场景。通过考虑在中继端最小化平均放大转发功率预算同时满足 SNR outage 要求的问题设计，我们构建了一个涉及四次扰动的 outage 约束鲁棒设计问题，以保证传输过程中的鲁棒性。该问题通常难以求解，因其涉及高阶多项式尾概率的约束。为此，我们借助矩不等式与 Bernstein 型不等式来处理该问题，它们为原始设计提供了凸限制（即安全近似）。我们还分析了基于二次扰动的 outage 约束问题中这两种安全近似的相对紧度。分析表明，当 outage 速率处于某一规定区间时，Bernstein 型不等式方法比矩不等式方法保守性更小。据我们所知，这是针对这两种安全近似的首个可证明紧度结果。数值仿真验证了鲁棒设计的优越性并支持了紧度结果。
引用
@article{arxiv.2101.06907,
title = {Quartic Perturbation-based Outage-constrained Robust Design in Two-hop One-way Relay Networks},
author = {Sissi Xiaoxiao Wu and Sherry Xue-Ying Ni and Jiaying Li and Anthony Man-Cho So},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06907},
year = {2021}
}