基于同时三角化的上行与下行 MIMO-NOMA
信息论
2021-01-15 v2 math.IT
摘要
本文中，我们考虑两用户功率域多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）系统的上行与下行预编码器设计。我们提出新颖的上行与下行预编码及解码方案，通过对用户的 MIMO 信道进行同时三角化（ST）以及在接收端进行低复杂度自干扰消除，将用户的 MIMO-NOMA 信道分解为多个单输入单输出（SISO）-NOMA 信道，从而降低接收端解码复杂度。所提 ST MIMO-NOMA 方案避免了发射端与接收端的信道求逆，并利用用户 MIMO 信道的零空间，这有利于遍历可达速率性能。我们刻画了所提上行与下行 ST MIMO-NOMA 方案的最大遍历可达速率区域，并将其与相应上界、基线 MIMO-NOMA 预编码方案以及正交多址（OMA）进行比较。我们的结果表明，所提方案显著优于所考虑的基线 MIMO-NOMA 预编码方案与 OMA，且在大多数信道条件与用户速率下与相应上界差距很小。此外，我们展示了一种混合方案，即在所提上行与下行 ST MIMO-NOMA 与单用户 MIMO 之间进行时间共享，可进一步提升性能。
引用
@article{arxiv.2006.06471,
title = {Uplink and Downlink MIMO-NOMA with Simultaneous Triangularization},
author = {Aravindh Krishnamoorthy and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06471},
year = {2021}
}
备注
Accepted by the IEEE Transactions on Wireless Communications. This is the journal version of the submission arXiv:2006.04581 with 33 pages, 10 figures, and 2 tables. For associated code see https://gitlab.com/aravindh.krishnamoorthy/mimo-noma