上行 MU-MIMO 的效用最大化：结合频谱 - 能量效率与公平性
网络与互联网体系结构
2016-05-10 v5 信息论
math.IT
摘要
受绿色通信驱动，能量效率 (EE) 已成为设计无线通信系统的新重要准则。然而，高 EE 往往导致低频谱效率 (SE)，这激发了对 EE-SE 权衡的研究。本文聚焦于如何在上行多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 系统的物理层最大化效用，其中我们不仅将以统一方式考虑 EE-SE 权衡，还将确保用户公平性。我们首先构建了效用最大化问题，但结果表明其为非凸问题。通过利用该问题的结构，我们找到了一种凸化过程，将原始非凸问题转化为等效的凸问题，后者具有与原始问题相同的全局最优解。遵循该凸化过程，我们提出了一种集中式算法来求解效用最大化问题，但其需要所有用户的全局信息。因此，我们提出了一种不需要全局信息且仅消耗少量开销的原对偶分布式算法。此外，我们证明了该分布式算法可以收敛到全局最优解。最后，数值结果表明，我们的方法既能捕捉 EE-SE 权衡中的用户多样性，又能确保用户公平性，同时也验证了我们原对偶分布式算法的有效性。
引用
@article{arxiv.1403.6977,
title = {Utility Maximization for Uplink MU-MIMO: Combining Spectral-Energy Efficiency and Fairness},
author = {Lei Deng and Wenjie Zhang and Yun Rui and Yeo Chai Kiat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6977},
year = {2016}
}