Joint Transmitter and Receiver Energy Minimization in Multiuser OFDM Systems
在本文中，我们制定和解决的加权和发射机和接收机能量最小化（WSTREMin）的正交频分复用（OFDM）为基础的多用户无线系统的下行链路中的问题。所提出的方法提供了分配不同级别的重要性的基站（BS）和移动终端（MT）的功耗，对应于BS连接到电网和MT依赖于电池的灵活性。为了深入了解问题的特征，我们首先分别考虑两种极端情况，即，用于MT的加权和接收器侧能量最小化（WSREMin）和用于BS的发射器侧能量最小化（TEMin）。结果表明，动态TDMA（D-TDMA），其中MT被调度为单用户正交时隙OFDM传输，是最佳的传输策略WSREMin在MT，而OFDMA是最佳的TEMin在BS。作为两种极端情况的混合，我们进一步提出了一种新的多址接入方案，即，时隙OFDMA（TS-OFDMA）方案，其中MT被分组到正交时隙中，其中OFDMA应用于在相同时隙内分配的用户。TS-OFDMA可以被示出为包括D-TDMA和OFDMA两者作为特殊情况。数值结果证实，所提出的计划，使BS和MT之间的能量消耗权衡灵活的范围。
2014-07-14 cs.IT math.IT
Asymptotic Performance Analysis of Generalized User Selection for Interference-Limited Multiuser Secondary Networks
分析了干扰受限的认知无线电系统次级多用户网络中广义多用户分集方案的渐近性能。假设有大量的次用户，并且与来自主发射机的干扰相比，每个次用户的接收机处的噪声可以忽略不计，则次发射机向第$k$最佳次用户（即，具有第$k$最高信号干扰比（SIR）的次用户）发送信息。我们使用极值理论表明，对于固定的$k$和大量二级用户，第$k$最高SIR在分布上均匀收敛于逆伽马随机变量。我们使用这个结果推导出渐近表达式的平均吞吐量，有效吞吐量，平均出错率和中断概率的$k$ -th最好的二级用户在二级发射机连续功率自适应下，这确保了在初级接收机的瞬时干扰约束的满足所造成的二级发射机。数值模拟表明，我们推导的渐近表达式是准确的系统参数的不同值。
2019-06-10 cs.IT math.IT
Capacity scaling law by multiuser diversity in cognitive radio systems
分析了认知无线电系统中次发射机仅在主用户未占用频谱时才机会性地利用主用户频谱的多用户分集增益。为了保护主用户免受由次级网络中的主传输的错过检测引起的干扰，通过次级发射机处的发射功率控制来保证主网络的最小平均吞吐量。在我们的分析中还考虑了主网络的流量动态。我们推导出次级网络的平均可达容量，并分析其渐近行为来表征CR系统中的多用户分集增益。
2010-06-03 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom in Multiuser MIMO
我们探讨了各种多用户MIMO通信场景，如多址接入，广播，干扰，中继，X和Z信道的可用自由度。对于两用户MIMO干扰信道，我们找到了一个一般的内界和一个基因辅助的外界，在许多情况下，给我们的确切数量的自由度。我们还研究了一个共享和发送方案的发射机合作。对于共享和传输方案，我们展示了发射机合作的收益是如何完全抵消的成本，使合作，使可用的自由度不增加。
2005-10-19 cs.IT math.IT
Multiuser MISO Transmitter Optimization for Inter-Cell Interference Mitigation
发射机优化（即，导向矢量和功率分配）的MISO广播信道（MISO-BC）。作为特殊情况，这样的约束包括总功率、每天线或每组天线功率以及“禁止干扰方向”约束。我们认为最佳的脏纸编码和简单的次优线性迫零波束形成策略，并提供数值有效的算法，解决问题的最一般形式。作为一个应用程序，我们考虑一个多小区的情况下，部分小区合作，其中每个小区优化其预编码器，考虑到在相邻小区的特定用户的干扰约束。所提出的方法的有效性进行评估，在一个简单的系统场景，包括两个相邻的小区，根据不同的公平性标准，强调附近的小区“边界”的用户的瓶颈作用。我们的研究结果表明，“主动”小区间干扰（ICI）缓解优于传统的“静态”ICI缓解的基础上部分频率复用。
2010-03-02 cs.IT math.IT
Multiuser Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
推导了三用户干扰信道下发射机通过非因果消息共享机制以单向方式合作的速率区域和外边界。三用户信道促进了主发射机和次发射机（或认知发射机）之间的消息共享的不同方式。单向消息共享从两个用户到三个用户的三个自然扩展：（i）累积消息共享;（ii）主要的消息共享;（iii）认知的消息共享。为了强调干扰管理的概念，基于发射机处的不同速率划分策略对信道进行分类。标准的技术，叠加编码和凝胶'fand-Pinsker的装箱原则，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。高斯信道的情况下的仿真结果，它们使视觉比较的可实现的速率区域为不同的消息共享方案，以及外部边界。这些结果还提供了有用的见解，在发射机的速率分裂的影响，这有助于更好地在接收机的干扰管理。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink
我们分析了MISO下行链路信道，其中多天线发射机与大量的单天线接收机进行通信。使用线性波束成形或非线性预编码技术，发射机可以在每个传输时隙期间同时服务多个用户。然而，增加用户的数量，即，复用增益减小了波束成形增益，这意味着各个数据率的平均值减小，而它们的方差增大。我们使用随机网络演算来分析由于时变数据率而发生的延迟。我们的研究结果表明，最佳的用户数量，即，复用增益和波束成形增益之间的最佳折衷取决于输入数据业务及其延迟要求。
2018-05-04 cs.IT math.IT
Multiaccess Communication via a Broadcast Approach Adapted to the Multiuser Channel
介绍了一种在慢衰落信道上实现多址通信的广播策略，该策略中信道状态信息仅为接收端所知。在这种策略中，发射机将其信息流分成多个独立的信息流，每个信息流适合于特定的实际信道实现。所提出的策略和现有的主要区别是，在现有的方法中，每个发射机适应其传输策略只对接收机的直接信道的衰落过程，因此直接采用单用户策略先前设计的单用户信道。然而，每个用户对网络范围度量的贡献（例如，总速率容量）不仅取决于用户到接收机的直接信道，而且还取决于其它信道的质量。在此前提下，本文提出了一种替代的广播策略，其中发射机调整其传输的组合状态产生的所有用户的信道。这导致每个发射机生成更大数量的信息流，并且接收机采用不同的解码策略。建立了一个可实现的速率区域和捕获不同信息层的速率之间的权衡的外边界，并且示出了可实现的速率区域包含了基于将广播方法适应于单用户信道而获得的现有已知容量区域。
2017-12-23 cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part I: Optimum Algorithm & Multiple Point-to-Point Channels
在本文中，我们开发了最佳的能量带宽分配算法在衰落信道中的多个能量收集发射机，每个可以通过正交信道与多个接收机进行通信。我们首先假设对于$K$时隙{\em先验}，信道状态和能量收集状态的边信息是已知的，并且每个时隙中的电池容量和最大传输功率是有界的。目标是通过为每个时隙中的每个发射机分配发射功率和带宽来最大化所有发射机在$K$时隙上的加权和速率。该问题被公式化为具有${\cal O}(MK)$约束的凸优化问题，其中$M$是接收器的数量，使得难以用通用凸求解器来求解。提出了一种迭代算法，在每次迭代中交替求解两个子问题。文中还给出了算法的收敛性和最优性。然后，我们考虑的特殊情况下，每个发射机只与一个接收机通信，其目标是最大化的总吞吐量。我们开发了有效的算法来解决这两个子问题和最佳的能量带宽分配可以得到一个整体的复杂性${\cal O}(MK^2)$。此外，还提出了一种启发式算法的能量带宽分配的因果信息的信道和能量收集状态的基础上。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Analyzing Large-Scale Multiuser Molecular Communication via 3D Stochastic Geometry
使用化学分子的信息传递是生物学在多个距离尺度上的一个组成部分，并且最近引起了生物工程和通信理论的兴趣。潜在的应用包括具有大量可以随机定位的简单设备的协作网络（例如，由于流动性）。本文提出了第一个易于处理的分析模型的集体信号强度，由于随机放置的发射机在一个三维（3D）的大规模分子通信系统，无论有或没有在传播环境中的退化。发射机的位置在一个无界和均匀的流体建模为一个均匀的泊松点过程。通过应用随机几何，解析表达式推导出的预期数量的分子吸收的完全吸收接收器或观察到的被动接收器。在ON/OFF键控和恒定或自适应判决阈值下推导出误码概率。结果表明，合成信号强度随发射机密度的增加而增加，引入分子降解可以提高最小误码率。此外，该系统的分析可以推广到其他接收机的设计和其他大规模分子通信系统的性能特点。
2017-09-03 cs.IT math.IT
Utility of Beamforming Strategies for Secrecy in Multiuser MIMO Wiretap Channels
本文探讨了线性波束成形方法的安全通信在多用户窃听信道与一个单一的发射机，多个合法的接收机，和一个单一的窃听器，其中所有的节点都配备了多个天线。没有关于窃听者的信息被假定在发射机，我们检查广播MIMO下行链路与独立的信息，和多播MIMO下行链路与所有合法的接收机的共同信息。在这两种情况下，信息信号都是以刚好足够的功率发射的，以保证在期望的接收机处的某个SINR，而剩余的功率用于广播人工噪声。人工干扰选择性地降低被动窃听者的信号，同时保持与期望的接收器正交。我们分析了迫零和最佳的最小功率波束成形设计的广播信道，最佳的最小MSE波束成形器的组播信道提供的机密性。对窃听者的相对信干噪比和误码率性能的数值仿真表明了所提出的物理层安全方案的有效性。
2009-10-14 cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part II: Multiple Broadcast Channels & Proportional Fairness
在本文中，我们考虑的能量带宽分配的网络与多个广播信道，其中的发射机接入网络正交分配的频带上，每个发射机与多个接收机进行通信正交或非正交。我们假设可以为$K$时隙{ \em先验}预测每个发射机的能量收集状态和信道增益。为了最大化加权吞吐量，我们制定了$O(MK)$约束的优化问题，其中$M$是接收机的数量，并将其分解为能量和带宽分配子问题。为了使用[1]中提出的迭代算法来解决这个问题，我们提出了有效的算法来解决这两个子问题，使得即使当广播信道是非正交的时，问题是非凸的，也可以以${\cal O}(MK^2)$的总复杂度获得最优的能量-带宽分配。对于正交广播信道，我们进一步制定了比例公平（PF）吞吐量最大化问题，并推导出等价条件，使最优解可以通过求解加权吞吐量最大化问题。此外，算法来获得适当的权重。仿真结果表明，该算法能有效利用能量和可用带宽，并取得了明显优于启发式能量和带宽分配策略的性能.此外，可以看出，利用能量收集发射机，非正交广播提供了优于正交广播的有限增益。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Coordinated Beamforming for Multiuser MISO Interference Channel under Rate Outage Constraints
本文研究了多输入单输出（MISO）干扰信道下的协作波束形成设计问题，假设发射端只有信道分布信息（CDI）。在给定的接收机速率中断概率要求下，我们的目标是最大化系统效用（例如，加权和速率、加权几何平均速率和加权谐波平均速率）服从速率中断约束和单独功率约束。中断约束，但是，导致一个复杂的，非凸结构所考虑的波束成形设计问题，使优化问题难以处理。{虽然}这个非凸优化问题可以用穷举搜索的方式来解决，但这种蛮力方法只在发射机-接收机对的数量很小时才可行。对于具有大量发射器-接收器对的系统，计算上高效的替代方案是必要的。因此，本文的重点是设计这种有效的近似方法。特别是，通过采用半定松弛（SDR）和一阶近似技术，我们提出了一种有效的连续凸近似（SCA）算法，通过解决一系列凸近似问题，提供高质量的近似波束形成解决方案。由此获得的解决方案进一步示出为原始中断约束波束成形设计问题的SDR的稳定点。{此外}，我们提出了一种分布式SCA算法，其中每个发射机使用本地CDI和从与其他发射机的有限消息交换中获得的信息来优化其自己的波束形成器。我们的仿真结果表明，所提出的SCA算法和它的分布式对应确实收敛，并接近最佳的性能可以实现所有考虑的系统效用。
2012-11-22 cs.IT math.IT
Poisoned Feedback: The Impact of Malicious Users in Closed-Loop Multiuser MIMO Systems
发射端准确的信道状态信息（CSI）是多天线网络下行链路频谱效率最大化的关键。在这项工作中，我们分析了一种新形式的物理层攻击这样的闭环无线网络。具体而言，本文考虑了恶意用户在多用户组播系统中故意不准确的反馈的影响。数值结果表明，由于敌对用户故意反馈虚假CSI，闭环传输方案的性能显着下降。
2010-08-23 cs.IT math.IT
Distributed Beamforming in Wireless Multiuser Relay-Interference Networks with Quantized Feedback
我们研究具有任意数量的发射机、中继器和接收机的无线放大转发中继干扰网络中的量化波束成形。我们设计的量化器的信道状态信息，以尽量减少的概率，至少有一个接收机错误地解码其所需的符号（S）。相应地，我们引入了一个广义的多样性措施，封装传统的一阶多样性。此外，它还结合了二阶分集，这与发射机功率相关的对数项，出现在出错率表达式。首先，我们表明，无论量化器和反馈量，使用的中继干扰网络遭受二阶分集损失相比，无干扰网络。然后，两种不同的量化方案进行了研究：第一，使用一个全局量化器，我们表明，一个简单的中继选择方案可以实现最大的多样性。然后，使用本地化方法，我们构建固定长度和可变长度的本地（分布式）量化器（fLQs和vLQs）。我们的fLQ实现了最大的一阶分集，而我们的vLQ实现了最大的分集。此外，我们表明，所有承诺的多样性和阵列增益可以获得任意低的反馈率时，发射机功率足够大。最后，我们通过模拟证实了我们的分析结果。
2010-07-30 cs.IT math.IT
Low Complexity Opportunistic Interference Alignment in $K$-Transmitter MIMO Interference Channels
在本文中，我们提出了低复杂度的机会干扰对齐方法，在$K$发射机MIMO干扰信道，利用多用户分集。我们不假设在发射机处信道状态信息（CSI）的可用性。接收机需要反馈指示接收到的干扰子空间被对准的程度的模拟值。所提出的机会干扰对齐（OIA）实现了与传统OIA方案相当的和速率，但具有显著降低的计算复杂性。
2015-09-29 cs.IT math.IT
Probability-constrained Power Optimization for Multiuser MISO Systems with Imperfect CSI: A Bernstein Approximation Approach
我们考虑在下行链路蜂窝无线系统中的基站配备了多个发射天线和移动用户配备了单接收天线的功率分配。这样的系统可以被建模为多用户MISO系统。我们假设多天线发射机采用一些固定的波束形成器来传输数据，目标是优化不同用户的功率分配，以满足一定的QoS约束，与不完善的发射端信道状态信息（CSI）。具体来说，对于MISO干扰信道，我们考虑发射功率最小化问题和最大-最小SINR问题。对于MISO广播信道，我们考虑MSE约束的发射功率最小化问题。所有这些问题都被公式化为概率约束优化问题。利用Bernstein近似将概率约束保守地转化为确定性约束，从而将原随机优化问题转化为凸优化问题。然而，转换后的问题不能使用标准求解器直接求解，因为其中一个约束本身就是一个优化问题。我们采用长步长对数障碍切割平面（LLBCP）算法，以克服困难。大量的仿真结果证明了所提出的方法的有效性，并在性能上优于一些现有的方法。
2013-03-19 cs.IT math.IT
On Multiple User Channels with Causal State Information at the Transmitters
我们扩展香农的结果与状态信息的信道容量多用户信道。更具体地说，我们表征的能力（区域）退化的广播信道和物理退化的中继信道的信道状态信息是因果关系在发射机。我们还获得了内部和外部边界的因果状态信息在发射机的多址接入信道的容量区域。
2005-08-22 cs.IT math.IT
On Differential Modulation in Downlink Multiuser MIMO Systems
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Durham University（杜伦大学）
本文提出在下行多用户MIMO系统中结合下行预编码与差分调制以降低接收端复杂度，利用正交扩频和Alamouti码实现高效传输，通过蒙特卡洛仿真验证了方案的有效性。
2017-07-06 cs.IT cs.NA math.IT
Maximizing Energy Efficiency in Multiple Access Channels by Exploiting Packet Dropping and Transmitter Buffering
网络的服务质量（QoS）的特征在于指定应用的分组延迟和丢失容限要求的各种参数。无线信道的不可预测性要求应用某些机制来满足QoS要求。传统上，介质访问控制（MAC）和网络层执行这些任务。然而，这些机制不考虑（衰落）信道条件。在本文中，我们调查的问题，使用跨层技术的信息流和联合优化的更高和物理层是允许的。我们提出了一种调度方案，以优化多用户多接入系统的能量消耗，使QoS约束的数据包丢失方面得到满足，同时系统能够最大限度地发挥多用户分集的优势。具体而言，这项工作的重点是建模和分析的影响，数据包的传输器的缓冲能力对系统的能量的数据包丢失容忍的应用程序。我们讨论了低复杂度的计划，表现出可比的性能所提出的计划。数值计算揭示了不同QoS参数对系统能耗的耦合影响，验证了我们的分析结果。
2015-03-31 cs.IT math.IT
Tomlinson-Harashima Precoded Rate-Splitting for Multiuser MIMO Systems
在这项工作中，我们研究了基于Tomlinson-Harashima预编码（THP）的速率分裂（RS）在多天线广播信道中具有完美和不完美的发送端信道状态信息（CSIT）的性能。特别是，我们认为RS使用集中式和分散式THP结构，其中只有一个用户将其消息分割成一个共同的和私人的一部分，并开发表达式来描述的信号干扰加噪声（SINR）比和与这些计划相关联的总和速率。此外，我们还评估了RS与脏纸编码（DPC）相结合所取得的性能。仿真结果表明，与THP的RS优于现有的标准THP和RS与线性预编码方案。
2018-07-18 cs.IT math.IT
Writing on Fading Paper and Causal Transmitter CSI
宽带衰落信道被认为是因果信道状态信息（CSI）在发送端和没有接收端CSI。在接收端采用能量检测规则的简单正交码（类似于[6]）可以在大带宽的限制下实现该信道的容量。该码仅在信道增益足够大时才传输能量。在该限制中，没有任何接收器CSI的该容量与具有全接收器CSI的容量相同--对于脏纸编码也是如此的现象。对于瑞利衰落，该容量（每单位时间）与带宽的对数成比例。我们的编码方案是从Gel'fand-Pinsker [2，3]编码和脏纸编码[4]的动机。尽管如此，对于我们的情况，在发射机处仅需要因果CSI，这与其中需要非因果CSI的脏纸编码和Gel'fand-Pinsker编码形成对比。然后，我们考虑一个一般的离散信道的独立同分布。states.每个输入都有一个相关的成本，并且存在零成本输入“0”。假设信道状态在发射机处以因果方式是已知的。每单位成本的容量被发现为这个通道和一个简单的正交码，以实现这一能力。之后，提出了一种新的正交编码方案的情况下，因果发射机CSI和因果和非因果发射机CSI的单位成本的容量的等价性的条件。最后，在[8]中对非因果发射机CSI的情况进行了一些连接。
2005-11-29 cs.IT math.IT
On Stochastic Orders and Fast Fading Multiuser Channels with Statistical CSIT
本文研究了衰落高斯多用户信道。如果信道对于发射机是完全已知的，则已经针对其中信道可以满足某些信息理论阶数（诸如劣化或强/非常强的干扰）的许多情况建立了容量。在这里，我们研究的情况下，只有统计的信道是已知的发射机，这是一个开放的问题，在一般情况下。本文的主要贡献如下：首先，我们引入了一个框架来分类随机衰落信道的联合分布的基础上，利用三个方案：最大耦合，耦合，和copula。所有方案的基本精神是，我们通过改变联合分布来获得等效信道，使得它现在满足一定的信息论顺序，同时确保不同用户的信道的边缘分布不变。该等效多用户信道的构造允许我们直接利用现有的容量结果，其中包括高斯干扰信道、高斯广播信道和高斯窃听信道。我们还扩展的框架，以一个特定的内存结构，即有限状态的信道，其中马尔可夫衰落广播信道作为一个特殊情况进行了讨论。几个实际的例子，如瑞利衰落和Nakagami- \textit{m}衰落说明推导结果的适用性。
2018-10-03 cs.IT math.IT
Study of Rate-Splitting Techniques with Block Diagonalization for Multiuser MIMO Systems
在这项工作中，我们研究块对角化（BD）技术的多用户多天线系统使用速率分裂（RS）多址。在RS多址接入中，用户的消息被分成公共部分和私有部分，以减轻多用户干扰。我们提出了一个RS多址接入系统的系统模型，在广播信道的情况下，接收机配备有多个天线。我们还开发了基于BD的RS多址系统的线性预编码器，以及组合技术，如最小-最大准则和最大比组合准则，以提高公共速率。封闭形式的表达式来描述所提出的方案的和速率性能也来自。系统的性能进行了评估，通过模拟考虑不完善的信道状态信息在发射机。结果表明，所提出的方案优于传统的线性预编码方法。
2019-06-30 cs.IT math.IT
Improved Achievable Rates for Regularized Tomlinson-Harashima Precoding in Multiuser MIMO Downlink
Tomlinson-Harashima预编码（THP）被认为是一种重要的预编码方案，因为它能够有效地消除发射机侧的已知干扰。因此，通过THP实现的信息速率优于通过常规线性预编码方案实现的信息速率。本文推导了在加性高斯白噪声（AWGN）信道下正则化THP方案的可达信息速率的一个新的下界。分析结果表明，在低信噪比范围内，该下界比原下界更紧，当信噪比趋于无穷大时，所有下界收敛到0.5xlog2（6SNR/πe）.
2011-01-04 cs.IT math.IT
Robust Precoder for Multiuser MISO Downlink with SINR Constraints
在本文中，我们考虑线性预编码的SINR约束的多用户MISO（多输入单输出）通信系统的下行链路中存在不完美的信道状态信息（CSI）。基站配备有多个发射天线，并且每个用户终端配备有单个接收天线。我们提出了一种鲁棒的线性预编码器的设计，发送最小的功率，以提供所需的SINR在用户终端时，真正的信道状态位于一个给定的大小的区域周围的信道状态可在发射机。我们表明，这个设计问题可以制定为一个二阶锥计划（SOCP），可以有效地解决。我们比较了一些文献中报道的稳健设计的性能所提出的设计。仿真结果表明，所提出的鲁棒设计提供了更好的性能，降低了复杂度。
2008-04-17 cs.IT math.IT
Achievable Secrecy Rate for the Relay Eavesdropper Channel with Non-Causal State Available at Transmitter and Relay
本文考虑了一个更一般的具有状态信息的四端无记忆中继-窃听信道（REC-SI），并推导了它的一个可达的完美保密率，我们假设状态信息仅在发送端和中继端是非因果可用的。发送者希望通过中继的帮助与合法接收者建立安全通信，其中机密消息将对被动窃听者保密。我们考虑中继器和发射器之间的积极合作。中继器通过使用解码转发（DF）方案中继消息来帮助发送器。所提出的模型是一些现有的模型的推广和派生的可实现的完美的保密率进行比较的特殊情况。在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，数值结果也得到了验证.
2021-10-15 cs.IT math.IT
Knowledge Distillation-aided End-to-End Learning for Linear Precoding in Multiuser MIMO Downlink Systems with Finite-Rate Feedback
针对下行多用户多输入多输出系统，提出了一种基于深度学习的信道估计、量化、反馈和预编码方法。在所提出的系统中，有限反馈的信道估计和量化由接收器深度神经网络（DNN）处理。预编码器选择由发送器DNN处理。为了模拟传统的信道量化，在每个接收器DNN处采用二值化层，并且二值化层还用于实现端到端学习。然而，这可能导致不准确的梯度，这可能会在训练期间将接收器DNN捕获在较差的局部最小值处。为了解决这个问题，我们考虑知识蒸馏，其中现有的DNN与辅助发送器DNN联合训练。使用辅助DNN作为教师网络允许接收器DNN额外地利用无损梯度，这在避免不良局部最小值方面是有用的。对于相同数量的反馈比特，我们基于DNN的预编码方案可以实现更高的下行链路速率相比，传统的线性预编码与基于码本的有限反馈。
2021-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Infinite Factorial Finite State Machine for Blind Multiuser Channel Estimation
University of Cambridge（剑桥大学）；University Carlos III in Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Swiss Data Science Center（瑞士数据科学中心）
新的通信标准需要处理机器对机器的通信，在这种通信中，用户可以以异步方式随时开始或停止传输。因此，用户的数量是一个未知的和时变的参数，需要准确地估计，以便正确地恢复由系统中的所有用户发送的符号。在本文中，我们解决的问题，联合信道参数和数据估计的多用户通信信道中的发射机的数量是未知的。为此，我们开发了无限阶乘有限状态机模型，贝叶斯非参数模型的基础上的马尔可夫印度自助餐，允许无限数量的发射机与任意信道长度。我们提出了一个推理算法，利用切片采样和粒子吉布斯与祖先采样。我们的方法是全盲的，因为它不需要事先的信道估计步骤，发射机数量的先验知识，或任何信令信息。我们的实验结果，松散的LTE随机接入信道的基础上，表明所提出的方法可以有效地恢复数据生成过程中的各种情况下，不同数量的发射机，接收机数量，星座顺序，信道长度，和信噪比。
2018-10-18 cs.IT cs.LG eess.SP
Multiuser Diversity for the Cognitive Uplink with Generalized Fading and Reduced Primary's Cooperation
在认知多址接入网络中，反馈是将辅发射机主基站（STPB）信道增益从主基站（PBS）传送到辅基站（SBS）的重要机制。研究了反馈受限通信环境下认知多址网络的最优和速率容量缩放定律。首先，提出了一种称为$K$ -最小信道增益（$K$-SCG）反馈协议的有效反馈协议，其中PBS将$N$ STPB信道增益中的最小的$\K$反馈给SBS。其次，$K$ -SCG反馈协议的和速率性能进行了研究时，次级用户（SU）的传输功率进行了优化分配的三种网络类型。考虑的网络类型是总功率和干扰受限（TPIL），干扰受限（IL）和个人功率和干扰受限（IPIL）网络。对于所研究的每种网络类型，我们都给出了一个关于$\K$的充分条件，使得$K$ -SCG反馈协议是{ \em渐近}最优的，在这个意义上，$K$ -SCG反馈协议下的次网络和速率缩放行为与全反馈协议下的相同.我们允许二次发射机二次基站（STSB）的分布，和STPB信道功率增益属于一个相当一般的一类分布称为类$\mathcal{C}$ -分布，包括常用的衰落模型。
2015-09-21 cs.IT math.IT
A convex approximation approach to Weighted Sum Rate Maximization of Multiuser MISO Interference Channel under outage constraints
研究了中断约束下多用户多输入单输出干扰信道（MISO-IFC）的加权和速率最大化问题。带停电约束的加权和率最大化问题是一个非凸优化问题，很难求解。虽然可以通过在（离散化的）中断约束的可实现速率区域中找到所有帕累托最优速率元组来以穷举搜索方式最优地处理该问题，但是该方法受到过高的计算复杂性的影响，并且仅在发射机-接收机对的数量小时才可行。在本文中，我们提出了一个凸优化的近似方法有效地处理停电约束的加权和率最大化问题。所提出的近似方法包括解决一系列凸优化问题，因此可以有效地实现的邻域点方法。仿真结果表明，该方法可以产生接近最优的解决方案。
2010-10-22 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink under Imperfect CSI and Finite Length Coding
我们使用随机网络演算来研究迫零波束形成的多用户MISO系统的延迟性能。首先，我们考虑理想的假设与长码字和完美的CSI在发射机，在那里我们观察到一个强大的信道硬化效应，结果在非常高的可靠性方面的最大延迟的应用程序。然后，我们研究了更现实的假设下，不完美的CSI和有限块长度信道编码的系统。这些影响导致干扰和传输错误，我们推导出封闭形式的下限和上限的错误概率。与理想情况相比，不完美的CSI和有限长度编码导致平均传输速率的大规模降级。令人惊讶的是，系统仍然保持与理想情况下相同的定性行为：只要平均传输速率高于到达速率，系统仍然可以实现相对于最大延迟的非常高的可靠性。
2018-06-26 cs.IT math.IT
On Deep Learning Solutions for Joint Transmitter and Noncoherent Receiver Design in MU-MIMO Systems
University of Surrey（萨里大学）
本文旨在通过深度学习处理多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的联合发射机和非相干接收机设计。鉴于基于深度神经网络（DNN）的非相干接收机，这项工作的新颖性主要在于发送端的多用户波形设计。根据信号格式，提出的深度学习解决方案可以分为两组。一组称为导频辅助波形，其中信息承载符号与导频符号进行时间复用。另一种称为基于学习的波形，其中多用户波形部分甚至完全由深度学习算法设计。具体地说，如果信息承载符号直接嵌入在波形中，则称为系统波形。否则，它被称为非系统波形，其中不涉及人工设计。仿真结果表明，在小规模MU-MIMO系统中，导频辅助波形设计优于传统的最小二乘（LS）信道估计迫零接收机。通过利用时域自由度（DoF），基于学习的波形设计在高信噪比（SNR）范围内进一步提高检测性能至少5dB。此外，它被发现，传统的权重初始化方法可能会导致训练不平衡的不同用户之间的学习为基础的波形设计。为了解决这个问题，提出了一种新的权重初始化方法，它提供了一个平衡的收敛性能，没有复杂性的惩罚。
2020-04-14 cs.IT cs.LG eess.SP
State-Dependent Multiple Access Channels with Feedback
在本文中，我们研究了离散无记忆多址接入信道（MAC）的双边反馈的存在下，两个相关的信道状态，相关的意义上的Slepian-Wolf（SW）。我们发现可实现的速率区域时，该信道的状态提供非因果关系的发射机，并表明我们的可实现的速率区域包含覆盖梁可实现的速率为离散无记忆MAC与双边反馈作为其特殊情况。我们还发现了具有双边反馈和SW型相关状态的离散无记忆MAC的容量区域。我们还研究了离散无记忆MAC与部分反馈中存在的两个SW型相关的信道状态，提供非因果关系，因果关系，或严格因果关系的发射机。当信道状态被非因果地提供给发射机时，发现可实现的速率区域，而当信道状态在发射机处因果地或严格因果地可用时，容量区域被表征。
2012-12-14 cs.IT math.IT
Learning-Based Adaptive Transmission for Limited Feedback Multiuser MIMO-OFDM
由于预编码、用户选择、空间模式选择和使用关于信道的有限反馈之间的耦合，在多天线和多用户系统中执行链路自适应是具有挑战性的。当使用正交频分复用（OFDM）时，选择适当的调制和编码方案的困难加剧了该问题。提出了一种数据驱动的多用户多输入多输出（MIMO）OFDM系统链路自适应方法。使用机器学习分类器来选择调制和编码方案，将不同子载波和空间流中的SNR值作为输入。提出了一种新的近似方法来估计由于有限反馈而引起的未知用户间干扰。这种近似允许以最小的通信开销在发射机处获得SNR信息。一个贪心算法被用来执行空间模式和用户选择与负担得起的复杂性，而不诉诸于一个穷举搜索。所提出的自适应研究的背景下，IEEE 802.11ac标准，并示出调度用户和调整传输参数的信道条件以及反馈信道的速率。
2014-01-22 cs.IT math.IT
Training and Feedback Optimization for Multiuser MIMO Downlink
我们考虑MIMO衰落广播信道，其中衰落信道系数在跨越相干时间$\times$相干带宽的时频块上是恒定的。在闭环系统中，通过基站发送的下行链路训练和来自每个用户终端的显式反馈来获取发射机处的信道状态信息（CSIT）。在开环系统中，CSIT通过利用上行链路训练和信道互易性来获得。我们使用一个紧密的封闭形式的下限遍历可实现的速率在CSIT错误的存在下，以优化系统的整体吞吐量，考虑到明确的开销，由于信道估计和信道状态反馈。基于实际系统的三个时频块模型，我们提供了一些有用的指导方针，为整个系统的优化。特别是，数字（量化）反馈被发现提供了一个很大的优势超过模拟（非量化）反馈。
2009-12-10 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Beamforming with Full-duplex Open-loop Training
在本文中，全双工无线电被用来不断更新的信道状态信息的发射机，这是需要计算的下行预编码矩阵在MIMO广播信道。全双工操作允许利用用于开环上行链路训练的信道互易性来估计下行链路信道。然而，训练的上行链路传输在下行链路接收移动节点处产生干扰。我们描述了最佳的训练资源分配及其相关的频谱效率，在建议的开环训练为基础的全双工系统。我们还评估了半双工对应的性能，以获得全双工训练的相对增益。尽管由于全双工而存在节点间干扰，但是在半双工操作上获得了显著的频谱效率改善。
2015-05-07 cs.IT math.IT
Quadrature Amplitude Modulation Division for Multiuser MISO Broadcast Channels
本文研究离散时间多用户多输入单输出（MISO）高斯广播信道BC，其中信道状态信息（CSI）在发送端和接收端都是可用的。基于脉冲幅度调制（PAM）和正交幅度调制（QAM）星座，提出了一种灵活而明确的可唯一分解星座群（UDCG）设计方法。由此，为MISO BC开发了调制分（MD）传输方案。建议的MD计划，使每个接收机，以唯一和有效地检测他们所需的信号从相互干扰的共信道信号的叠加在没有噪声。在我们的设计中，最佳发射机波束形成问题的解决，在一个封闭的形式为两个用户MISO BC使用最大最小公平性作为设计标准。然后，对于一般情况下，有两个以上的接收机，我们开发了一个基于用户分组的波束形成方案，其中分组方法，波束形成向量的设计和功率分配问题，通过使用加权最大最小公平性。结果表明，我们所提出的方法具有较低的错误概率相比，迫零（ZF）的方法时，两个信道向量之间的厄米特角是小的两个用户的情况下。此外，仿真结果还表明，对于两个以上用户的一般信道模型，我们的基于用户分组的方案显着优于ZF，时分（TD），当用户数量接近基站数量时，在中等和高信噪比状态下基于最小均方误差（MMSE）和信号泄漏噪声比（SLNR）的技术在瑞利衰落信道中，当用户数远小于基站天线数时，该方案退化为ZF方案。
2016-09-07 cs.IT math.IT
On the Capacity and Design of Limited Feedback Multiuser MIMO Uplinks
多输入多输出（MIMO）技术的理论已经得到很好的发展，以增加衰落信道容量比单输入单输出（SISO）系统。通常可以通过利用发送器和接收器处的信道状态信息来利用这种容量增益。用户利用该信道状态信息进行发送信号自适应。在这种对应关系中，我们推导出的MIMO多址接入信道（MIMO MAC）的容量区域时，部分信道状态信息可在发射机，我们假设一个同步MIMO多用户上行链路。部分信道状态信息反馈具有基数约束，并使用有限速率反馈信道从基站反馈到用户。利用这些反馈信息，我们提出了一种有限码本设计方法，以最大化和速率。在该对应关系中，码本是一组发射信号协方差矩阵。我们还推导了在协方差矩阵为秩一的情况下（即，波束成形）。这是由于波束成形在某些条件下是最佳的。仿真结果表明，当反馈比特数增加时，容量也增加。即使有少量的反馈比特，所提出的系统的性能接近于全反馈的最优解。
2008-02-22 cs.IT cs.MM math.IT
Underlay Cognitive Radio with Full or Partial Channel Quality Information
底层认知无线电（UCR）通过智能地利用多用户信道质量信息（CQI）和共享码本，允许次用户进入主用户的频谱。这项工作的目的是研究两个用户的高斯UCR系统，假设多用户CQI的全部或部分知识。这项工作的主要贡献是出于这样一个事实，即多用户CQI的全部知识并不总是可用的。我们首先建立了一个位置辅助UCR模型，其中假设次级用户具有关于次级发射机到初级接收机链路的部分CQI以及关于其他链路的完整CQI。然后，提出了新的UCR方法，并仔细分析了从用户的可达速率，表示为$C_2$，容量惩罚主用户，表示为$ΔC_1$，和容量中断概率。数值例子提供了直观地比较UCR的性能与多用户CQI的全部知识和所提出的方法与多用户CQI的部分知识。
2010-09-15 cs.IT math.IT
Relaying for Multiuser Networks in the Absence of Codebook Information
这项工作考虑了中继辅助传输的多用户网络时，中继没有访问的发射机使用的码本。由于这个原因，中继被称为不经意。特别感兴趣的是广义的压缩和转发（GCF）策略，其中的目的地联合解码的压缩索引和传输的消息，以及它们在这种设置的最优性。中继到目的地链路被假定为带外的有限容量。研究了两种模型：多址中继信道（MARC）和干扰中继信道（IFRC）。对于具有不经意中继的MARC，推导了一个新的外界，并通过使用GCF方案的容量区域的可扩展性证明了该外界是紧的。对于具有不经意中继的IFRC，建立了一个新的强干扰条件，在该条件下，通过推导一个新的外界来找到容量区域，并证明了使用GCF方案是可以实现的。该结果进一步推广到建立具有不经意中继的M用户MARC的容量域，以及具有不经意中继的包含M个源和K个目的地的多播网络。
2012-01-09 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation and User Loading for Multiuser MISO Channels with Regularized Channel Inversion
我们考虑一个多用户系统，其中一个单一的发射机配备了多个天线（基站）与多个用户通信，每个用户用一个单一的天线。在基站处采用正则化信道反转作为预编码策略。在这种情况下，我们感兴趣的是功率分配和用户准入控制的问题，以便最大化系统吞吐量，即，我们应该与哪些用户通信以及我们应该为每个被接纳的用户使用什么功率以便获得最高的和速率。一般来说，这是一个非常困难的问题，但我们做了两件事，以便取得一些进展。首先，我们考虑大系统的制度，在基站的天线的数量随着用户的数量是大的。其次，我们把用户的下行路径增益分成有限个组。通过这样做，我们能够表明，在平均发射功率约束下的最优功率分配遵循众所周知的注水方案。我们还研究了用户准入问题，减少在大系统政权的优化系统中的用户负载。
2013-07-17 cs.IT math.IT
Optimal Multiuser Loading in Quantized Massive MIMO under Spatially Correlated Channels
低分辨率数模转换器（DAC）在促进大规模多输入多输出（MIMO）系统的成本和功率有效实现方面显示出巨大的潜力。我们研究了大规模MIMO下行链路网络的性能与低分辨率DAC使用正则化迫零（RZF）预编码。它可为配备有限分辨率模数转换器（ADC）的多个接收器提供服务。在空间相关信道下，考虑发射端和接收端的量化误差，应用渐近随机矩阵理论，给出了RZF正则化参数的最优解。最优正则化参数与ADC量化分辨率和信道相关性无关，但与用户负载率呈线性关系。此外，渐近和速率性能的特点和最佳用户负载比的封闭形式的表达式，得到在低信噪比。最佳比率随DAC分辨率增加而增加，随ADC分辨率减少而减少。数值模拟验证了我们的观察。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Matrix-Calibration-Based Cascaded Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multiuser MIMO
可重构智能表面（RIS）被认为是超5G网络范式的重要组成部分，因为与大规模多输入多输出（MIMO）技术相比，它可以以更低的硬件成本和能耗提供类似或更高的阵列增益。在本文中，我们专注于一个基本的挑战，即信道捕获，在一个RIS辅助多用户MIMO系统。在这种具有完全无源RIS元件的系统中，最先进的信道获取方法通过采用过长的训练序列来估计级联的发射机到RIS和RIS到接收机信道。为了估计级联的信道与负担得起的训练开销，我们制定的信道估计问题的RIS辅助多用户MIMO系统作为一个矩阵校准为基础的矩阵分解任务。通过利用慢变信道分量和隐藏信道稀疏性的信息，我们提出了一种新的基于消息传递的级联信道分解算法。此外，我们提出了一个分析框架，以表征所提出的估计在大系统极限的理论性能界。最后，通过仿真实验验证了该算法的高精度和高效率.
2020-07-08 cs.IT math.IT
AWGN Channel under Time-Varying Amplitude Constraints with Causal Information at the Transmitter
我们考虑经典的AWGN信道，其中信道输入被约束到在每个信道使用时随机变化的幅度约束，独立于消息。这是能量收集发射机的抽象，其中每个信道使用时的代码符号能量由外源能量到达过程确定，并且不存在用于能量存储的电池。在每个信道使用时，发射机因果地观察到幅度约束过程的独立实现。这种情况是一个状态依赖的信道，在发射机处具有完美的因果状态信息。我们推导出该信道的容量使用香农的编码方案与因果状态信息。我们证明了在容量实现方案中，码符号必须从有限集合中选择，如Smith的情况。我们数值研究了二进制开关能量到达的振幅约束是零或非零常数。
2012-01-23 cs.IT cs.NI math.IT
Power Allocation for Energy Harvesting Transmitter with Causal Information
我们考虑的功率分配的接入控制发射机的能量收集能力的基础上因果观察的信道衰落状态。我们假设系统工作在一个时隙的方式和信道增益在每个时隙是一个随机变量，这是独立的跨时隙。此外，我们假设发射器仅由可再生能源供电，并且能量收集过程实际上可以预测。通过对发射机的额外接入控制和最大功率约束，我们将最大化可达速率的随机优化问题表示为具有连续状态的马尔可夫决策过程（MDP）。为了有效地解决这个问题，我们定义了一个近似的价值函数的基础上分段线性拟合的电池状态。我们证明了在近似价值函数下，每次迭代中的更新由一组具有连续参数的凸问题组成。此外，我们得到了这些凸问题的最优解的封闭形式。此外，我们提出了功率分配算法的有限和无限的地平线的情况下，其计算复杂性是显着低于标准的离散MDP方法，但具有改善的性能。扩展到一般的支付函数和不完美的能量预测的情况下，也被认为是。最后，仿真结果表明，所提出的算法接近最优性能。
2014-01-10 cs.IT math.IT
Quantized CSI-Based Tomlinson-Harashima Precoding in Multiuser MIMO Systems
该文研究了在发射端基于量化信道状态信息（CSI）的多用户MIMO系统中Tomlinson-Harashima（TH）预编码的实现。与文献[1]中的结果相比，我们的方案适用于更一般的系统设置，其中系统中的用户数量可以小于或等于发射天线的数量。我们还研究了所提出的量化CSI为基础的TH预编码方案的可实现的平均和速率。给出了信道状态信息量化后系统的平均和速率的上界以及信道状态信息量化后系统的平均和速率损失的上界表达式。我们还提出了一些数值结果。结果表明，无论是在理想信道状态下还是在量化信道状态下，非线性TH预编码都能获得比线性迫零预编码更好的性能。此外，我们推导的TH预编码的平均速率损失的上界收敛到真实速率损失的速度比在[2]中获得的迫零预编码的速度更快，因为反馈比特数变大。分析和数值结果表明，非线性预编码比线性预编码更容易受到不完美CSI的影响。
2014-08-03 cs.IT math.IT
Dirty-paper Coding without Channel Information at the Transmitter and Imperfect Estimation at the Receiver
在本文中，我们研究的影响，不完善的信道估计在接收机和没有信道知识在发射机上的容量的衰落科斯塔的信道状态信息非因果已知的发射机。我们推导出最佳的脏纸编码（DPC）计划和相应的可实现的速率与高斯输入的假设。我们的研究结果，不相关的瑞利衰落，提供直观的见解的影响的信道估计和信道特性（如信噪比，衰落过程，信道训练）的可实现的速率。这些在多用户无线通信（例如广播信道）和信息嵌入应用（例如鲁棒水印）的实际场景中是有用的。我们还研究了适合每个应用程序的最佳训练设计。我们提供了一个单用户衰落科斯塔的信道与最大似然（ML）信道估计的数值结果。这些说明了一个有趣的实际的权衡之间的训练量和它的影响，使用DPC方案的干扰消除性能。
2007-06-19 cs.IT math.IT
Precoding for Multiuser MIMO Systems with Single-Fed Parasitic Antenna Arrays
发射机（TX）在各个级别上的协作已经被示出增加多用户多输入多输出（MIMO）系统的总吞吐量。在本文中，我们考虑一个K用户MIMO系统，TX只有全球信道状态的知识。理论上已经表明，干扰对准（IA）实现了该K个用户MIMO干扰信道的K/2个自由度。然而，结果IA和所有建议的收发器技术，该信道到目前为止，假设传统的天线阵列在收发器与多个射频（RF）链，每个连接到一个不同的天线元件。为了减少随之而来的硬件负担和功耗所施加的这种阵列，我们建议在本文中利用紧凑的单射频电子可操纵寄生（无源）阵列辐射器（ESPAR）在合作TX。首先描述了能够捕获所考虑的天线阵列的特性的信号模型，然后介绍了TX的EPAR处的可调谐寄生负载的一般预编码设计方法。针对一个ESPAR TX的3用户2x2 MIMO系统，给出了具体的预编码技术和指示性的ESPAR设计，得到的性能评估结果表明TX协作的增益仍然是可行的。
2014-12-15 cs.IT math.IT
Capacity of Block-Memoryless Channels with Causal Channel Side Information
获得了时变块无记忆信道的容量，其中发射机和接收机可以访问（可能不同的）有噪声的因果信道边信息（CSI）。它示出，在此对应关系中获得的容量公式减少到容量公式中报告的\cite{Gold07}的特殊情况下，发射机CSI是接收机CSI的确定性函数。
2008-06-05 cs.IT math.IT
Tranceiver Design using Linear Precoding in a Multiuser MIMO System with Limited Feedback
研究了多用户多输入多输出系统中信道状态信息的量化和反馈。每个用户可以接收多个数据流。我们的设计最大限度地减少了总和均方误差（SMSE），同时占信道状态信息（CSI）在发射机的缺陷。本文做了三个贡献：第一，我们提供了一个端到端的短信收发器的设计，结合接收机组合，反馈策略和发射预编码器的设计与信道的不确定性。这使得所提出的收发器优于先前导出的有限反馈MU线性收发器。其次，我们删除MIMO系统的维数约束，每个用户多个数据流的情况下，使用最大期望信号组合（MESC）和最小MSE接收机的组合。这使得每个用户的反馈独立于其他用户，并且所得到的反馈开销与数据流的数量而不是接收天线的数量成线性比例。最后，我们分析了所提出的算法在高信噪比（SNR）和大量的发射天线的SMSE。作为一个旁白，我们分析为什么位出错率，在高信噪比制度，增加，如果量化误差被忽略。
2010-01-14 cs.IT math.IT
Capacity with Causal and Non-Causal Side Information - A Unified View
我们确定的共同的基本形式的能力的表达，是适用于因果或非因果边信息提供给发射机的情况下。使用这种常见的形式，我们发现，对于单用户信道，多址接入信道，退化的广播信道，和退化的中继信道，因果和非因果边信息的总容量是相同的，当所有的发射机边信息也提供给所有的接收机。提出了一种精灵辅助的外界，即当精灵向接收机提供$n$比特的边信息时，所得到的容量提高不能超过$n$比特。结合这两个结果，我们能够约束的相对容量优势的非因果边信息因果边信息的单用户以及各种多用户通信场景。这些容量界限的应用程序证明通过随机接入信道的例子。有趣的是，容量结果表明，在目前的无线系统中常见的过多的MAC层开销可以通过跨多个接入块的编码来避免。它还表明，即使是一位的边信息在发射机可以导致无限的容量提高。作为一个侧面，我们获得的总和容量的多址信道时，可用于发射机的边信息是因果关系，并可能相关的边信息可用于接收机。
2006-06-22 cs.IT math.IT
Frequency-Asynchronous Multiuser Joint Channel-Parameter Estimation, CFO Compensation and Channel Decoding
本文研究了一种采用正交频分复用（OFDM）和交织多址（IDMA）的信道编码多用户系统。为了实现OFDM-IDMA的潜在优势，必须解决两个挑战。第一个挑战是多个信道参数的估计。考虑到由于用户的信道参数的估计彼此交织，因此总体估计误差可能随着用户的数量而增加，问题是如何包含多个用户的信道参数的估计误差。第二个挑战是多个用户的发射机可能由不同的RF振荡器驱动。相关联的频率ω y可能导致接收机处的多个CFO。与可以补偿掉单个CFO的单用户接收机相比，多用户接收机的一个特殊困难是不可能同时补偿所有多个CFO。为了解决这两个问题，我们提出了一个框架来解决多用户信道参数估计，CFO补偿和信道解码联合迭代的问题。该框架采用空间交替广义期望最大化（SAGE）算法将多用户问题分解为多个单用户问题，并采用期望条件最大化（ECM）算法解决每个单用户子问题。SAGE和ECM在框架中的迭代执行允许以最佳方式解决上述两个挑战。基于软件无线电的仿真和实际实验表明，与其他方法相比，我们的方法可以实现显着的性能增益。
2016-01-29 cs.IT math.IT
Subspace Tracking and Least Squares Approaches to Channel Estimation in Millimeter Wave Multiuser MIMO
本文研究了毫米波频率下的MIMO信道估计问题，包括单用户和多用户两种情况。使用子空间的方法，我们开发了一个协议，使估计的权利（分别。左）发射机处的奇异向量（分别为接收器）侧;在此基础上，我们将收缩的投影近似子空间跟踪算法和正交Oja算法应用到我们的框架中，得到了两种信道估计算法。我们还提出了一种替代算法的基础上最小二乘法。在算法设计阶段也明确考虑了波束形成器的混合模拟/数字性质。为了限制系统的复杂性，在通信链路的两侧使用固定的模拟波束形成器。所得到的数值结果，显示在信道矩阵的主要奇异向量，系统可实现的频谱效率，和系统的比特错误率的估计的准确性，证明所提出的算法是有效的，他们比较有利的，在性能复杂度权衡方面，相对于几个竞争的替代品。
2019-06-20 cs.IT math.IT
