子空间对齐链与三用户 MIMO 干扰信道的自由度
摘要
我们证明，3 用户 M_T x M_R MIMO 干扰信道具有 d(M,N)=min(M/(2-1/k),N/(2+1/k)) 的归一化（按时间、频率和空间维度归一化）自由度，其中 M=min(M_T,M_R)，N=max(M_T,M_R)，k=ceil{M/(N-M)}。虽然 DoF 外界对于所有 M_T、M_R 值均成立，但可达性一般在空间扩展归一化的前提下成立。在给定空间扩展的情况下，可达性仅依赖于基于线性波束成形的干扰对齐方案，而无需时间/频率扩展。在没有空间扩展的情况下，我们通过示例说明本质上相同的方案如何应用于时间/频率扩展。本工作得出的核心新见解是子空间对齐链作为 DoF 瓶颈的概念。DoF 值 d(M,N) 是 M、N 的分段线性函数，在每个线性段内以 M 或 N 为瓶颈。这些分段线性段的角点对应于 A={1/2,2/3,3/4,...} 和 B={1/3,3/5,5/7,...}。集合 A 包含 M/N 的所有值，且仅包含那些 M 和 N 中均存在冗余的值。集合 B 包含 M/N 的所有值，且仅包含那些 M 和 N 中均无冗余的值。我们的结果完全解决了 Cenk 等人针对 3 用户 M_T x M_R MIMO 干扰信道引入的线性干扰对齐的可行性问题，对所有 M_T、M_R 值均成立。具体而言，线性干扰对齐问题 (M_T x M_R, d)^3（如 Cenk 等人在先前工作中所定义）可行的充要条件是 d<=floor{d(M,N)}。除了且仅除了 M/N\in B 的值之外，我们证明对于每一个 M/N 值，都存在不可行的正常系统。我们的结果表明，M/N\in A 是仅有的在发射机或接收机处的共置天线之间进行联合处理无法带来 DoF 收益的值。
引用
@article{arxiv.1109.4350,
title = {Subspace Alignment Chains and the Degrees of Freedom of the Three-User MIMO Interference Channel},
author = {Chenwei Wang and Tiangao Gou and Syed A. Jafar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4350},
year = {2011}
}
备注
84 pages, 19 figures, 1 table