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中继辅助 K 用户 MIMO 下行网络的回溯干扰再生方案

信息论 2021-09-01 v2 网络与互联网体系结构 math.IT

摘要

为应对物联网(IoT)的爆发式增长,将干扰对齐(IA)引入现有多址(MA)方案的研究正在进行。然而,当将其应用于 MIMO 网络以提高系统紧凑性时,会出现信息时延这一新问题,无法满足低时延要求。因此,本文首先提出一个新度量——时延度(DoD)来量化信息时延问题,并刻画了三种典型传输方案即 TDMA、基于波束成形的 TDMA(BD-TDMA)和回溯干扰对齐(RIA)的 DoD。通过分析这些方案中的 DoD,其值主要取决于三个因素:时延敏感因子、数据集大小和排队时隙。前两者分别反映了服务质量(QoS)与信息时延敏感性之间的关系,以及每个符号的归一化时间开销。这两个因素与传输方案无关,因此我们旨在减少排队时隙以改善 DoD。在此,针对具有不同用户数的 MIMO 下行网络提出了三种新颖的联合 IA 方案,即基于混合天线阵列的部分干扰消除与回溯干扰再生方案(HAA-PIE-RIR)、基于 HAA 的改进 PIE 与 RIR 方案(HAA-IPIE-RIR),以及基于 HAA 的循环干扰消除与 RIR 方案(HAA-CIE-RIR)。基于第一种方案,第二种方案将应用场景从 22 用户扩展到 KK 用户,但带来了沉重计算负担。第三种方案缓解了此类计算负担,尽管因空间资源利用不足而存在一定程度自由度(DoF)损失。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12805,
  title  = {Retrospective Interference Regeneration Schemes for Relay-Aided K-user MIMO Downlink Networks},
  author = {Jingfu Li and Zehui Xiong and Dusit Niyato and Weifeng Su and Wenjiang Feng and Weiheng Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12805},
  year   = {2021}
}

备注

31 pages, 8 figures