无蜂窝分布式大规模 MIMO 系统中单播与多组多播传输的频谱效率
信息论
2022-03-10 v1 math.IT
摘要
在本文中，我们考虑一种联合单播与多组多播的无蜂窝分布式大规模多输入多输出（MIMO）系统，同时考虑基于共导频分配策略的信道估计、导频污染以及不同的预编码方案。在共导频分配策略下，我们推导了单播和多播用户的最小均方误差（MMSE）信道状态信息（CSI）估计。给定所获 CSI，推导了采用最大比传输（MRT）、迫零（ZF）和 MMSE 波束赋形时下行可达速率的闭式表达式。基于这些表达式，我们通过求解一个多目标优化问题（MOOP），在最大化多播用户最小频谱效率（SE）与最大化单播用户平均 SE 之间，利用非支配排序遗传算法 II（NSGA-II）提出了一种高效的功率分配方案。此外，将该 MOOP 转化为深度学习（DL）问题，并通过无监督学习方法求解以进一步提升计算效率。数值结果验证了所推导闭式表达式的准确性，以及无蜂窝分布式大规模 MIMO 系统中联合单播与多组多播传输方案的有效性。不同系统参数下的 SE 分析以及这两个冲突优化目标之间的权衡区域为系统优化提供了大量灵活性。
引用
@article{arxiv.2203.04547,
title = {Spectral Efficiency of Unicast and Multigroup Multicast Transmission in Cell-free Distributed Massive MIMO Systems},
author = {Jiamin Li and Qijun Pan and Zhenggang Wu and Pengcheng Zhu and Dongming Wang and Xiaohu You},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.04547},
year = {2022}
}