A Decentralized Method for Joint Admission Control and Beamforming in Coordinated Multicell Downlink
在蜂窝网络中，准入控制和波束成形优化是交织在一起的问题。虽然波束成形优化旨在满足用户的服务质量（QoS）要求或提高QoS水平，但准入控制着眼于应该如何选择用户的子集，使得波束成形优化问题可以在所提供的QoS水平方面产生合理的解决方案。然而，为了简化设计，这两个问题通常被视为单独的问题。本文考虑联合准入控制和波束成形（JACoB）下协调多小区MISO下行链路的情况。我们制定JACoB作为一个用户数最大化的问题，其中选定的用户保证收到他们所要求的QoS水平。制定的问题是组合和硬，我们推导出一个凸逼近的问题。我们的凸近似公式的一个优点是，它可以很容易地分解为每个基站的分散优化，即通过块坐标下降。仿真结果证明了所提出的分散方法的有效性。
2012-11-20 cs.IT math.IT
Coordinated Multicast Beamforming in Multicell Networks
我们研究多小区网络中的物理层多播，每个基站，配备多个天线，发送一个共同的消息，使用一个单一的波束形成器在同一个小区中的多个用户。我们研究了两种协调波束形成设计：服务质量（QoS）波束形成和最大最小SINR（信号干扰噪声比）波束形成。QoS波束成形的目标是最小化总功耗，同时保证每个用户处的接收SINR高于预定阈值。我们提出了一个必要条件的优化问题是可行的。然后，基于分解理论，我们提出了一种新的分散算法来实现不同基站之间的有限信息共享的协调波束形成。该算法保证收敛，在大多数情况下，它收敛到最优解。最大-最小信干噪比（MMS）波束成形是在每个基站功率约束下最大化所有用户之间的最小接收信干噪比。我们证明了MMS问题和加权峰值功率最小化（WPPM）问题是逆问题。基于这种反演关系，我们提出了一个有效的算法来解决MMS问题的近似方式。仿真结果表明，所提出的多播波束形成算法比传统的多播方案的显着优势。
2012-10-22 cs.IT math.IT
Coordinated Regularized Zero-Forcing Precoding for Multicell MISO Systems with Limited Feedback
研究了有限反馈多小区多用户多输入单输出系统的协调正则迫零预编码。我们首先推导出一个近似的预期信号与干扰加噪声比的建议计划与完美的信道方向信息（CDI）在基站（BS）。我们还推导出一个预期的SINR近似有限反馈系统与随机矢量量化（RVQ）的码本CDI在BS。使用基于RVQ的有限反馈CDI的预期干扰结果，我们提出了一种自适应反馈比特分配策略，通过划分服务和小区外干扰信道之间的比特总数来最小化预期干扰。数值结果表明，所提出的自适应反馈比特分配方法提供了一个频谱效率增益比现有的协调迫零方案。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Bit Partitioning Schemes for Multicell Zero-Forcing Coordinated Beamforming
在本文中，我们研究了多单元多输入单输出（MISO）基础设施的比特划分方案。迫零波束形成用于消除干扰信号，随机矢量量化用于量化信道矢量。对于最小反馈周期（MFP），速率损失的上限计算和信道之间的最佳比特划分。针对自适应反馈周期方案，提出了反馈周期和比特划分的联合优化方案。最后，我们比较了每种方案的总速率效率，并得出结论，最小反馈周期优于其他方案。
2018-08-20 cs.IT cs.NI math.IT
Parallel and Distributed Hybrid Beamforming for Multicell Millimeter Wave MIMO Full Duplex
本文研究多小区 mMIMO 毫米波全双工系统的混合波束成形，提出基于 MM 的集中式方案及并行分布式框架，以更低开销和复杂度逼近集中式性能并超越全数字半双工。
2023-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming and Power Control in Coordinated Multicell: Max-Min Duality, Effective Network and Large System Transition
研究了多小区协作下行链路系统中的联合波束成形和功率控制问题，该系统在每个小区为多个用户提供服务时，最大化最小加权信干噪比。利用非线性Perron-Frobenius理论和多单元网络对偶理论，导出了最优解和具有几何快速收敛速度的分布式算法。迭代算法虽然以分布式方式操作，但仍然需要通过回程在协调集群内进行瞬时功率更新。回程信息交换和消息传递可能随着发射天线数目的增加和用户数目的增加而变得令人望而却步。为了得到渐近最优解，利用随机矩阵理论设计了一种只需要统计信息的分布式算法。我们的方法的优点是，通过回程没有瞬时功率更新。此外，利用非线性Perron-Frobenius理论和随机矩阵理论，提出了一种有效的原始网络和有效的对偶网络来刻画和解释渐近解.
2013-06-27 cs.IT math.IT
Coordinated Linear Precoding in Downlink Multicell MU-MISO OFDMA Networks
研究了下行链路多小区多用户正交频分多址（OFDMA）网络中的协作线性预编码。提出了一种简单、快速、可证明收敛的算法，该算法在每个基站（BS）发射功率约束下最大化加权和速率。利用序贯参数凸逼近（SPCA）方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题逼近到一个可解的凸形式。通过适当的变量变换、一阶线性逼近和双曲约束变换等方法，得到了优化问题的目标函数和约束条件的二阶锥规划（SOCP）公式，与已知的迭代WSRM算法相比，该算法收敛于次优解所需的迭代次数较少.最后，数值结果证明了所提出的算法的有效性和优越性。
2017-08-16 cs.IT math.IT
Max-Min Energy Efficient Beamforming for Multicell Multiuser Joint Transmission Systems
由于当前无线通信系统中能量消耗的爆炸性增长，能量高效的通信技术引起了广泛关注。在这封信中，我们专注于基于公平性的能量效率，并旨在最大限度地提高最低用户的能量效率在多小区多用户联合波束成形系统，同时考虑动态和静态功耗。该优化问题是一个非凸分式规划问题，很难解决。利用用户速率与最小均方误差之间的关系，并利用分式规划定理，将原问题转化为参数化的多项式减法形式。此外，一个迭代算法，证明收敛性，以实现近最优性能。数值结果验证了所提出的解决方案的有效性，并表明，我们的算法显着优于最大最小速率优化算法在最大化的最小能量效率。
2013-10-10 cs.IT math.IT
Worst-Case SINR Constrained Robust Coordinated Beamforming for Multicell Wireless Systems
多小区协作波束形成（MCBF）已被公认为是一种很有前途的方法，以提高系统的吞吐量和频谱效率的无线蜂窝系统。与传统的单小区波束成形（SBF）设计相比，MCBF（经由中央处理单元（CPU））联合优化协作基站（BS）的波束成形向量，以便减轻小区间干扰。虽然大多数现有的设计假设，CPU具有完善的知识的信道状态信息（CSI）的移动台（MS），本文考虑到不可避免的CSI错误在CPU，并研究了鲁棒MCBF设计问题。具体而言，我们认为最坏情况下的鲁棒设计配方，最大限度地减少了最坏情况下的信号干扰噪声比（SINR）的约束BS的加权和传输功率。相关的优化问题是具有挑战性的，因为它涉及无穷多个非凸SINR约束。在本文中，我们表明，最坏情况下的信干噪比的约束可以重新表示为线性矩阵不等式，和近似的方法称为半定关系可以用来有效地处理最坏情况下的鲁棒MCBF问题。仿真结果表明，所提出的鲁棒MCBF设计可以为MS提供有保证的SINR性能，并且优于鲁棒SBF设计。
2011-06-07 cs.IT math.IT
Distributed Multicell Beamforming Design Approaching Pareto Boundary with Max-Min Fairness
本文讨论了多小区时分双工（TDD）系统中的协调下行链路波束成形优化，其中小区之间交换少量参数，但没有数据共享。为了达到具有最大-最小速率公平性的帕累托边界点，我们首先开发了一种两步集中式优化算法来设计联合波束成形向量。该算法可以实现进一步的最大-最小最优性能的总和速率的改善，并示出保证最大-最小帕累托最优的情况下，两个基站（BS），每个服务于一个用户。为了实现有限的小区间通信的分布式解决方案，我们然后提出了一种迭代算法，通过利用近似的上行链路-下行链路的对偶性，其中只有少量的正标量在每次迭代中的细胞之间共享。仿真结果表明，该算法的公平速率性能接近于集中式算法，但其和速率性能优于集中式算法，尤其在高信噪比时，该算法在和速率和公平性之间的折衷优于纳什协商算法.
2012-05-09 cs.IT math.IT
Joint Coordinated Precoding and Discrete Rate Selection in Multicell MIMO Networks
许多实际的无线通信系统从调制和编码方案的有限集合中选择它们的发送速率，这些调制和编码方案对应于离散速率的集合。因此，在本文中，我们制定了一个联合协调的预编码和离散速率选择问题的多输入多输出（MIMO）多小区网络。与使用连续香农速率作为用户效用的常见假设相比，显式地考虑离散速率可以更准确地建模实际的无线通信系统。然而，我们制定的优化问题是组合的和非凸的，因此很难解决。因此，我们使用不连续的速率函数重写问题，然后使用其凹包络在某个域中绑定。基于块坐标下降，我们提供了一个收敛的资源分配算法，可以实现在一个半分布式的方式。数值性能评估表明，性能增益时，离散速率使用我们的模型进行优化，相比传统的方法，使用连续的香农速率作为用户效用。
2016-04-19 cs.IT math.IT
CB-REFIM: A Practical Coordinated Beamforming in Multicell Networks
多小区系统的性能不可避免地受到干扰和可用资源的限制。虽然可以通过基站（BS）协调来减轻小区间干扰，但是对BS间信息交换和计算复杂性的需求随着小区、子载波和用户的数量而快速增长。另一方面，现有的一些协作波束形成方法需要计算矩阵的伪逆或广义特征向量，这在实际系统中难以实现。为了解决这些问题，我们提出了一种新的线性波束成形跨越一组协调的小区，只有有限的回程信令。资源分配（即预编码和功率控制）被公式化为具有信号与干扰加噪声比（SINR）的目标函数的优化问题，以便在功率约束下最大化瞬时加权和速率。虽然原问题是非凸的，很难得到最优解，但基于Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件给出了一个迭代算法。为了具有低计算复杂性和信令开销的实用解决方案，我们提出了CB-REESTING（基于协调波束成形参考的干扰管理），并显示最近提出的REESTING算法可以被解释为CB-REESTING的特殊情况。我们通过广泛的模拟评估CB-REESTING，并观察到所提出的策略达到接近最佳的性能。
2014-07-09 cs.IT math.IT
Adaptive Limited Feedback for Sum-Rate Maximizing Beamforming in Cooperative Multicell Systems
基站协作提高了在蜂窝系统中可以实现的和速率。传统的协作技术需要在有限容量的回程链路上共享大量信息，并且假设基站具有系统中所有活动用户的完整信道状态信息（CSI）。在本文中，提出了一种新的有限反馈策略的多小区波束形成中的合作被限制到共享基站之间的活动用户的CSI。所考虑的系统设置是基于Wyner模型的单元的线性阵列。每个小区包含单天线用户和多天线基站。首先给出了近似最大化多小区系统中的和速率的波束形成向量的封闭形式表达式，假设在发射机处具有完整的CSI。对于有限带宽反馈链路的更实际的情况，期望信道和干扰信道的CSI在被反馈到基站之前在接收器处被量化。由于随机矢量量化的平均损失和速率的上限推导。一个新的反馈比特分配策略，分区之间的期望和干扰信道的可用比特，近似最小化由于量化的和速率的平均损失。所提出的反馈比特划分算法，使用模拟，以产生接近的总和速率在基站使用全CSI。
2009-12-04 cs.IT math.IT
Coordinated Per-Antenna Power Minimization for Multicell Massive MIMO Systems with Low-Resolution Data Converters
本文针对采用低分辨率数据转换器的多小区大规模 MIMO-OFDM 系统，提出一种协同波束成形方案，通过构建下行天线功率极小极大问题并利用强对偶性转化为虚拟上行问题，开发了迭代算法以在满足信号质量约束下最小化每根天线最大功率。
2023-09-11 cs.IT eess.SP math.IT
Computationally Efficient Robust Beamforming for SINR Balancing in Multicell Downlink
我们解决的问题，下行链路波束形成器的设计信号与干扰加噪声比（SINR）的平衡在多用户多小区环境与不完美的估计信道在基站（BS）。首先，我们提出了一个半定规划（SDP）的近似解决方案的问题。然后，作为我们的主要贡献，通过利用一些属性的强大的对应的优化问题，我们到达一个二阶锥规划（SOCP）的平衡问题的近似。所提出的基于SOCP的设计的优点是双重的。首先，与基于SDP的方法相比，它大大降低了计算复杂性。其次，它适用于广泛的不确定性模型。作为一个案例研究，我们调查的性能时，基站配备了一个庞大的天线阵列。数值实验证实，所提出的鲁棒设计在实际感兴趣的情况下取得了良好的效果。
2013-04-15 cs.IT math.IT
Lower Bounds Optimization for Coordinated Linear Transmission Beamformer Design in Multicell Network Downlink
我们考虑在蜂窝网络中的协调下行链路波束成形问题的基站（BS）配备多个天线，每个用户配备一个单一的天线。基站之间相互协作，共享本地干扰信息，以最大化网络中用户的总速率为目标。一组新的下界（一个边界为每个BS）的非凸和率被确定。这些边界促进了一组算法的开发，这些算法允许BS通过优化它们各自的下限来更新它们的波束。我们表明，当有一个用户每BS，下界最大化问题可以解决的秩-1解决方案。在这种情况下，总的和速率最大化问题可以求解到KKT点。数值结果表明，所提出的算法实现了高的系统吞吐量与减少回程信息交换的BS之间。
2011-11-27 cs.IT math.IT
Optimality Properties, Distributed Strategies, and Measurement-Based Evaluation of Coordinated Multicell OFDMA Transmission
多小区系统的吞吐量固有地受到干扰和可用通信资源的限制。协调的资源分配是高效性能的关键，但是对回程信令和计算资源的需求随着小区、终端和子载波的数量而快速增长。为了解决这个问题，我们提出了一种新的多小区框架与动态合作集群，每个终端联合服务的一小组基站。每个基站仅协调对相邻终端的干扰，从而限制回程信令并使框架可扩展。该框架可以描述从干扰信道到理想的联合多小区传输的任何内容。资源分配（即，预编码和调度）被公式化为优化问题（P1），其性能由信号干扰噪声比（SINR）的任意单调函数和任意线性功率约束来描述。虽然（P1）是非凸的并且难以最优求解，但是我们能够证明：1）单流波束成形的最优性; 2）全功率使用的条件;以及3）基于零和一之间的几个参数的预编码参数化。这些最优性属性被用来提出低复杂度的策略：一个集中式的计划和一个分布式的版本，只需要本地信道的知识和处理。我们评估测量的多小区信道的性能，并观察到所提出的策略实现接近最佳的性能之间的集中式和分布式的解决方案，分别。此外，我们表明，多小区干扰协调可以给大幅度提高和性能，但联合传输是非常敏感的同步错误，一些终端可能会遇到性能下降。
2012-09-10 cs.IT math.IT
An efficient algorithm for weighted sum-rate maximization in multicell downlink beamforming
本文研究了下行链路多小区、多用户正交频分多址接入网络中协作线性预编码的速率优化问题.我们专注于两种不同的设计标准。在第一种方法中，在每个基站的发射功率约束下最大化加权和速率。在第二，我们最小化的总发射功率满足信号干扰加噪声比约束的每个小区的子载波。这两个问题都使用标准的圆锥曲线优化软件包来解决。一个不太复杂，快速，可证明收敛的算法，最大限度地提高加权和速率与每小区发射功率的限制。利用序列参数凸逼近方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题逼近到一个可解的凸形式。通过适当的变量变换、一阶线性近似和双曲约束变换，得到了优化问题的目标函数和约束的二阶锥形式。该算法收敛到次优解，而与其他已知的迭代WSRM算法相比，它需要较少的迭代次数。数值结果表明了该算法的有效性和优越性。
2013-09-17 cs.IT math.IT
Coordinated Beamforming for Energy Efficient Transmission in Multicell Multiuser Systems
在本文中，我们研究了能量有效的联合功率分配和波束成形的协调多小区多用户下行链路系统。所考虑的优化问题是在一个非凸的分数形式和难以处理。我们建议首先将原问题转化为一个等价的优化问题，在一个参数减法的形式，我们通过一个两层的优化方案达到其解决方案。外层只涉及一维搜索的能源效率参数，可以解决使用二分搜索，关键问题在于内层的一个非分数的子问题需要解决。利用用户速率与均方误差之间的关系，提出了一种迭代算法，证明了该算法的收敛性，并给出了解的封闭形式。我们的分析还表明，所提出的算法可以并行实现合理的复杂性。数值结果表明，我们的算法具有快速的收敛性，并达到接近最优的能量效率。在低发射功率区域，该方案几乎同时达到最优和速率和最优能量效率;而在中高发射功率区域，为了保证能量效率，会出现一定的和速率损失。
2013-10-08 cs.IT math.IT
Distributed Linear Precoding and User Selection in Coordinated Multicell Systems
在这篇文章中，我们解决了半分布式用户选择问题与分布式线性预编码和速率最大化的多用户多小区系统。一组相邻的基站（BS）形成一个簇，以便对小区边缘用户进行协调传输，并且通过中央处理单元（CU）进行协调。然而，BS和CU之间的消息交换限于调度控制信令，并且不允许用户数据或信道状态信息（CSI）交换。在所考虑的多小区协调方法中，每个BS具有其自己的小区边缘用户集合，并且仅向一个预期用户发送，而通过信号引导（预编码）来抑制对其他BS处的非预期用户的干扰。我们使用两种分布式线性预编码方案，分布式迫零（DZF）和分布式虚拟信号干扰噪声比（DVSINR）。考虑到每个小区多个用户和回程限制，BS依赖于本地CSI来解决用户选择问题。首先，我们调查如何的信号噪声比（SNR）制度和天线的数量在BS影响的有效信道增益（预编码后的信道的幅度）和它的关系与多用户分集。考虑到用户选择必须基于实现的预编码的类型，我们开发了兼容性度量（有效信道增益的估计），其可以从每个BS处的本地CSI计算并报告给CU用于调度决策。基于这样的指标，我们设计的用户选择算法，可以找到一组用户，潜在的最大化的总和率。数值结果表明，所提出的指标和算法的有效性，不同的配置的用户和天线在基站。
2015-04-28 cs.IT math.IT
Joint Beamforming and Phase Shift Optimization for Multicell IRS-aided OFDMA-URLLC Systems
研究了智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出（MISO）正交频分多址（OFDMA）多小区网络中的资源分配算法设计。IRS的部署，以增强通信信道，并通过创建一个虚拟的视线URLLC用户与不利的传播条件，提高可靠性。这是第一次研究IRS增强的OFDMA-URLLC系统。资源分配算法设计被公式化为在保证URLLC用户的服务质量的同时最大化加权系统和吞吐量的优化问题。优化问题是非凸的，并且找到全局最优解需要高的计算复杂性，这对于实时应用是不期望的。因此，提出了一种次优迭代算法，\textit{jointly}优化所有优化变量在每次迭代中使用一种新的迭代秩最小化方法。该算法保证收敛到一个局部最优解的制定优化问题。我们的仿真结果表明，建议的IRS设计有利于URLLC和产生较大的性能增益相比，两个基线计划。
2020-10-14 cs.IT math.IT
Multicell Coordinated Beamforming with Rate Outage Constraint--Part I: Complexity Analysis
本文分析仅知信道分布信息时多小区MISO干扰信道中速率中断受限CoBF问题的计算复杂度，证明加权和速率及加权MMF速率情形在一般条件下均为NP难。
2014-05-15 cs.IT math.IT
Multicell Coordinated Beamforming with Rate Outage Constraint--Part II: Efficient Approximation Algorithms
针对仅知信道分布信息、带速率中断约束的NP难多小区CoBF问题，提出分布式BSUM、分布式WMMSE及多块体基准近似算法，仿真显示其性能与效率优于现有SCA方法。
2014-05-15 cs.IT math.IT
Coordinated Passive Beamforming for Distributed Intelligent Reflecting Surfaces Network
智能反射面（IRS）是6 G中的一项新兴技术，通过使用大量无源反射元件来智能地重新配置传播环境，从而提高无线网络的性能。然而，目前的工作主要集中在单一的IRS授权的无线网络，其中的信道秩不足的问题已经出现。在本文中，我们提出了一个分布式IRS授权的通信网络架构，其中多个源-目的地对通过多个分布式IRS进行通信。我们进一步有助于最大限度地提高可实现的总和率在这个网络中，通过联合优化的源和相移矩阵与被动波束成形在所有分布式IRS的发射功率矢量。不幸的是，这个问题原来是非凸的和高度棘手的，其中一个交替的方法是通过交替解决所产生的分式规划问题。特别地，给出了红外辐射源协同无源波束形成的闭合表达式。数值结果将证明算法的优势和理想的性能的分布式IRS授权的通信网络。
2020-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Reinforcement Learning for Distributed Dynamic Coordinated Beamforming in Massive MIMO Cellular Networks
为了适应爆炸性的无线业务，大规模多输入多输出（MIMO）被认为是下一代通信系统的关键使能技术之一。在大规模MIMO蜂窝网络中，协作波束形成（CBF）是一种有效的提高网络性能的方法，它联合设计多个基站（BS）的波束形成器。在本文中，我们研究了大规模MIMO移动蜂窝网络中的和速率最大化问题，其中在每个小区中，多天线BS通过下行链路波束成形同时为多个移动用户提供服务。虽然现有的基于优化的CBF算法可以提供接近最优的解决方案，他们需要实时和全局的信道状态信息（CSI），除了他们的高计算复杂度。在实际的无线网络中，特别是在高度动态的移动蜂窝网络中，几乎不可能应用它们。基于此，我们提出了一种基于深度强化学习的分布式动态协调波束形成（DDCBF）框架，该框架使每个BS能够仅利用本地CSI和来自其他BS的一些历史信息来确定波束形成器。此外，通过利用神经网络和专家知识，即，从加权最小均方误差（WMMSE）算法的迭代过程观察到的解结构。此外，我们提供了广泛的数值模拟，以验证所提出的DRL为基础的方法的有效性。结果表明，该方法具有较低的计算复杂性和较少的信息需求，可获得与集中式迭代优化算法相当的性能。
2023-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Coordinated Beamforming in Quantized Massive MIMO Systems with Per-Antenna Constraints
在这项工作中，我们提出了一种解决方案，用于协调波束成形的大规模下行链路（DL）通信系统与低分辨率数据转换器时，采用每天线功率约束，限制了最大天线功率，以减轻硬件成本。为此，我们制定和解决的粗量化DL系统与目标信号干扰加噪声比的要求的天线功率极大极小问题。我们表明，相关的拉格朗日对偶与不确定的噪声协方差矩阵实现零对偶间隙和对偶解决方案可以用来获得原始DL解决方案。利用强对偶性，我们提出了一种迭代算法来确定最优对偶解，并用于计算最优DL波束形成器。我们进一步更新噪声协方差矩阵使用最佳DL解决方案与相关的次梯度和执行投影到可行域。通过仿真，我们评估所提出的方法在最大天线功耗和峰均功率比，这是直接关系到硬件效率。
2021-10-19 cs.IT eess.SP math.IT
Coordinated Beamforming for RIS-Empowered ISAC Systems over Secure Low-Altitude Networks
本文提出一种RIS赋能的ISAC协调波束成形框架，通过联合优化DFBS主动预编码与RIS被动波束成形，在满足雷达感知与功率约束下最大化合法UAV总速率，并设计低复杂度算法验证其优于分离优化基准。
2025-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Coordinated transmit and receive processing with adaptive multi-stream selection
在本文中，我们提出了一种自适应协调Tx-Rx波束形成方案的用户间干扰消除，当一个基站（BS）与多个用户，每个有多个接收天线通信。传统的协作Tx-Rx波束成形方案为每个用户发送固定数量的数据流，而不管瞬时信道状态如何，即，所有用户，无论其具有病态信道还是良好信道，都具有相同数量的数据流。然而，在所提出的自适应协调Tx-Rx波束成形方案中，我们自适应地选择每个用户的流的数量，以解决传统的协调Tx-Rx波束成形方案的效率低下的问题。结果，BER性能得到改善。仿真结果表明，在目标误码率为10^-2时，该算法比传统的协调Tx-Rx波束形成算法性能提高了2.5dB
2010-05-27 cs.IT math.IT
Scalable Coordinated Beamforming for Dense Wireless Cooperative Networks
为了满足未来无线网络中对高吞吐量和均匀覆盖的不断增长的需求，密集网络部署将无处不在，接入点之间的合作至关重要。考虑到在密集网络中设计协作波束形成器的计算复杂性，通常采用低复杂度和次优预编码策略。但目前尚不清楚会造成多大的性能损失。为了实现最优的协作波束形成，本文提出了一种基于交替方向乘法器（ADMM）方法的可扩展波束形成算法的设计框架。具体来说，我们首先提出应用矩阵填充技术将原始优化问题转化为等效的ADMM兼容问题，这比广泛使用的建模框架CVX更有效。然后，我们将建议使用ADMM算法，也就是ADMM算法。算子分裂方法，有效地解决了转换后的ADMM兼容问题。特别是，ADMM算法在每次迭代的子问题，可以解决封闭形式和并行。仿真结果表明，所提出的技术可以导致显着的计算效率相比，最先进的走廊点求解器。仿真结果表明，与次优迫零波束形成相比，最优协调波束形成可以显著提高系统性能。
2014-05-13 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface-Aided Joint Processing Coordinated Multipoint Transmission
本文研究了智能反射面（IRS）辅助的多小区无线网络，在该网络中，IRS被用来辅助从多个基站（BS）到多个小区边缘用户的联合处理协作多点（JP-CoMP）传输。通过考虑小区边缘用户之间的公平性，我们的目标是最大限度地提高小区边缘用户的最小可达速率，通过联合优化在BS的发射波束成形和在IRS的相移。作为一种折衷的方法，我们将非凸最大最小问题转化为一个等价的形式的基础上的均方误差方法，这方便了一个有效的次优迭代算法的设计。此外，我们调查两种情况下，即单用户系统和多用户系统。对于前一种情况，基于对偶次梯度法得到最优发射波束形成，而基于优化-最小化法优化相移矩阵。对于后一种情况，发射波束形成矩阵和相移矩阵分别由二阶锥规划和半定松弛技术获得。数值结果表明，通过部署IRS实现了显着的性能改善。此外，所提出的JP-CoMP设计在最大-最小速率方面显著优于传统的协调调度/协调波束成形协调多点（CS/CB-CoMP）设计。
2020-11-29 cs.IT eess.SP math.IT
Large-Scale MIMO versus Network MIMO for Multicell Interference Mitigation
本文比较了两种重要的下行链路多小区干扰抑制技术，即大规模（LS）多输入多输出（MIMO）和网络MIMO。我们考虑一个合作的无线蜂窝系统工作在时分双工（TDD）模式，其中每个合作集群包括$B$基站（BS），每个配备有多个天线和调度$K$单天线用户。在LS-MIMO系统中，每个BS采用$BM$天线不仅服务于其调度的用户，而且使用迫零（ZF）波束成形来消除对协作集群内的其他用户造成的干扰。在网络MIMO系统中，每个BS仅配备有$M$天线，但是通过回程链路上的数据和信道状态信息交换以及使用ZF波束成形的联合下行链路传输来实现干扰消除。两种系统都能够完全消除集群内干扰，并为每个用户提供相同数量的空间自由度。假设由TDD提供的上行链路-下行链路信道互易性，两个系统在上行链路导频传输阶段期间经受相同的信道捕获开销。此外，每个集群处的可用总功率是固定的，并且假设在两个系统中跨下行链路波束均匀分布。建立在信道分布函数和使用工具从随机排序，本文表明，然而，从性能的角度来看，用户体验更好的服务质量，平均在小尺度衰落，LS-MIMO系统下比网络MIMO系统。多小区网络的数值仿真表明，这一结论也适用于正则化ZF波束形成方案。因此，考虑到在每个BS处添加过多数量的天线的可能的较低成本，LS-MIMO可以是朝向蜂窝网络中的干扰减轻的优选路线。
2014-07-22 cs.IT math.IT
Coordinated Transmit Beamforming for Multi-antenna Network Integrated Sensing and Communication
研究了一种多天线网络综合感知与通信（ISAC）系统，其中多个多天线基站（BS）采用协同发射波束形成服务各自关联的单天线通信用户（CU），同时复用反射信息信号进行联合目标检测。特别是，我们考虑两个目标检测的情况下，取决于BS之间的时间同步。在场景\uppercase \expandafter{\romannumeral1}中，这些BS是同步的，并且可以利用直接链路（从每个BS到目标到它自己）和交叉链路（从每个BS到目标到其他BS）上的目标反射信号进行联合检测。在场景\uppercase \expandafter{\romannumeral2}中，这些BS不同步，并且只能利用直接链路上的目标反射信号进行联合检测。对于每种情况下，我们推导出在任何给定的目标位置的特定的虚警概率下的检测概率。基于推导，我们优化了BS处的协调发射波束成形，以最大化特定目标区域上的最小检测概率，同时确保CU处的最小信号干扰噪声比（SINR）约束，但受到最大发射功率约束。在BS处。我们使用半定松弛（SDR）技术，以获得高质量的解决方案，制定的问题。数值结果表明，对于每种情况下，所提出的设计实现了更高的检测概率比基准方案的通信设计的基础上。它还表明，BS之间的时间同步是有益的，在提高检测性能，因为更多的反射信号路径被利用。
2022-11-02 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User Flexible Coordinated Beamforming using Lattice Reduction for Massive MIMO Systems
在多用户大规模多输入多输出（MU-Massive-MIMO）系统中，预编码算法的应用受到发射天线数必须大于或等于接收天线总数的维数约束。针对过载MU-Massive-MIMO系统中的维数约束问题，提出了一种格基约简（LR）辅助的灵活协作波束形成（LR-FlexCoBF）算法。一个随机的用户选择方案与建议LR FlexCoBF扩展其应用到MU-Massive-MIMO系统与任意过载水平。仿真结果表明，所提出的LR-FlexCoBF预编码算法在比特出错率（BER）和和速率性能方面都有明显的改善。
2014-12-23 cs.IT math.IT
Optimal Coordinated Transmit Beamforming for Networked Integrated Sensing and Communications
本文研究网络化ISAC系统中多基站协同发射波束成形设计，在保证通信用户SINR约束下最大化目标区域最小检测概率，并通过SDR技术最优求解非凸QCQP问题。
2023-07-11 cs.IT eess.SP math.IT
Precoding for Multi-Cell ISAC: from Coordinated Beamforming to Coordinated Multipoint and Bi-Static Sensing
本文研究多小区 MISO ISAC 的鲁棒预编码，分别针对 CBF 单基地与 CoMP 双基地场景建立 CRB 和 SINR 优化问题，并结合 SDR 与 AO 求解。
2024-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
Coordinated Beamforming with Relaxed Zero Forcing: The Sequential Orthogonal Projection Combining Method and Rate Control
本文研究了K个收发机对多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）干扰信道下基于松弛迫零（RZF）的协作波束形成问题。在RZF协调波束成形中，放松常规的迫零干扰泄漏约束，使得允许到不期望的接收器的一些预定干扰泄漏，以便针对比迫零（ZF）方案的速率更大的速率增加波束设计空间，或者当ZF不可能时使波束设计可行。在MISO的情况下，它示出的RZF框架下的一组给定的干扰泄漏水平的速率最大化的波束矢量可以通过顺序正交投影组合（SOPC）。在此基础上，分别给出了两用户和三用户情况下的精确解和近似解，并给出了一般情况下RZF协作波束形成的有效波束设计算法。此外，速率控制问题下的RZF框架被认为是。一个集中式的方法和分布式的启发式方法，提出了控制的位置设计的速率元组在可实现的速率区域。最后，RZF框架扩展到MIMO干扰信道推导出一个新的下界上的每个用户的速率。
2012-10-02 cs.IT math.IT
Spectral Efficiency of Dynamic Coordinated Beamforming: A Stochastic Geometry Approach
本文描述了动态分簇的协同波束形成的性能。提出了一种基于随机几何的下行链路模型来分析这种基站协调策略的性能。分析表达式的互补累积分布函数（CCDF）的瞬时信号干扰比（SIR）推导出有关的系统参数，主要是形成协调集群的基站的数量，每个BS的天线数量，和路径损耗指数。利用这个CCDF，与导频开销进一步纳入分析，我们制定了一个给定的衰落相干性的BS协调集群的优化。我们的研究结果表明，（i）协调波束成形是最有益的用户，在他们的细胞的外部部分，但在他们的协调集群的内部部分，和（ii）的最佳集群基数为典型的用户是小的，它与衰落的相干性。仿真结果验证了随机几何条件下SIR分布的正确性，并与确定性网格网络的相应分布进行了比较。
2014-05-06 cs.IT math.IT
Min-max fair coordinated beamforming in cellular systems via large systems analysis
本文考虑基站（BS）协作的协调波束形成的形式，专注于最小-最大公平的功率使用目标SINR约束。我们表明，最佳波束形成策略有一个有趣的嵌套迫零结构。在渐近制度中，在每个基站的天线数量和每个小区的用户数量都增长大，其比例趋于一个有限的常数，优化的维数大大降低，只有统计知识是必需的解决它。最佳的解决方案的特点是一般的，并提出了一种算法，收敛到最佳的发射参数，为可行的SINR目标。对于两个细胞的情况下，一个简单的单参数表征。这些渐近结果提供了洞察的平均性能，以及简单而有效的波束形成策略的有限系统的情况下。特别地，来自大系统分析的最优波束形成策略仅要求基站具有本地瞬时信道状态信息;波束形成器的剩余参数可以使用可以容易地在基站之间共享的信道统计来计算。
2012-02-03 cs.IT math.IT
Coordinated Multicasting with Opportunistic User Selection in Multicell Wireless Systems
本文研究多小区多天线系统中的机会式用户选择多播，提出两层编码方案及基于SCA的发送协方差矩阵、码率和用户子集联合优化算法，以最大化或均衡组速率并降低反馈开销。
2015-04-16 cs.IT math.IT
Optimized data sharing in multicell MIMO with finite backhaul capacity
本文讨论了合作在多小区环境中，基站（BS）希望联合服务多个用户，在有限的回程容量。我们指出，对于有限的回程容量之间的权衡共享用户数据，这允许充分的MIMO合作，而不这样做，这减少了干扰信道的设置，但也需要更少的开销，出现。我们通过制定一种速率分割方法来优化这种权衡，在该方法中，非共享数据（每个发射机专用）和共享数据被叠加。我们推导出相应的可达速率区域，并获得最佳的波束成形设计共享和私人符号。我们展示了如何回程的容量可以用来确定有多少用户数据值得在多个BS之间共享，特别是取决于干扰有多强。
2011-01-25 cs.IT math.IT
Distributed Optimization for Coordinated Beamforming in Multi-Cell Multigroup Multicast Systems: Power Minimization and SINR Balancing
研究了多小区多组多输入单输出系统中的协作多播波束形成问题。每个基站（BS）通过形成具有每组公共信息的单个波束来服务多组用户。我们提出了集中式和分布式波束形成算法，两个不同的优化目标。第一个目标是最小化所有BS的总传输功率，同时保证用户特定的最低服务质量目标。半定松弛（SDR）方法被用来近似的非凸组播问题作为一个半定规划（SDP），这是通过集中处理可解。随后，提出了两种替代的分布式方法。第一种方法通过原始分解将SDP转化为两级优化。在较高级别，针对固定波束成形器优化小区间干扰功率，而较低级别通过针对给定小区间干扰约束最小化BS特定发射功率来局部优化波束成形器。第二个分布式解决方案是通过乘法器的交替方向方法实现的，其中通过经由一致性约束强制相等将小区间干扰优化划分为局部和全局优化。我们进一步提出了一个集中式和一个简单的分布式波束成形设计的信号与干扰加噪声比（SINR）的平衡问题，其中最小的用户之间的SINR最大化与给定的每BS功率约束。这个问题通过二分法作为一系列SDP可行性问题来解决。仿真结果表明了所提出的协作波束形成算法优于传统的非协作传输方案，并说明了分布式方法的快速收敛性。
2017-10-02 cs.IT math.IT
Weighted Sum-Rate Enhancement for Flexible Intelligent Metasurface-Assisted Multicell Systems
University of Electronic Science and Technology of China (UESTC)（电子科技大学）；Yibin Institute of UESTC（电子科技大学宜宾研究院）；Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）
针对多小区MU-MISO系统，提出利用柔性智能超表面（FIM）联合优化基站发射波束、相移矩阵和表面形状以最大化加权和速率，采用交替优化框架结合WMMSE和BCD算法求解。
2026-06-05 cs.IT math.IT
Deep Learning Coordinated Beamforming for Highly-Mobile Millimeter Wave Systems
在毫米波（mmWave）系统中支持高移动性使得能够实现诸如车辆通信和无线虚拟/增强现实之类的广泛的重要应用。然而，在实践中实现这一点需要克服几个挑战。首先，窄波束的使用和毫米波信号对阻塞的敏感性极大地影响了高度移动链路的覆盖范围和可靠性。其次，密集毫米波部署中的高度移动用户需要频繁地在基站（BS）之间切换，这与关键控制和延迟开销相关联。此外，在大型天线阵列毫米波系统中识别最佳波束成形向量需要相当大的训练开销，这显著影响了这些移动系统的效率。在本文中，开发了一种新型的集成机器学习和协调波束成形解决方案，以克服这些挑战，并实现高度移动的毫米波应用。在所提出的解决方案中，多个分布式但协调的BS同时服务于移动用户。该用户理想地仅需要发送一个上行链路训练导频序列，该上行链路训练导频序列将在协调BS处使用全向或准全向波束图案被联合接收。这些接收到的信号不仅为用户位置，而且还为其与周围环境的交互绘制定义签名。然后，开发的解决方案利用深度学习模型，该模型学习如何使用这些签名来预测BS处的波束成形向量。这提供了一个全面的解决方案，支持高度移动的毫米波应用，具有可靠的覆盖范围，低延迟和可忽略的训练开销。仿真结果表明，所提出的深度学习协调波束形成策略接近于基因辅助解决方案的可实现速率，该解决方案知道最佳波束形成向量而无需训练开销。
2019-02-22 cs.IT math.IT
Energy Efficient Coordinated Beamforming for Multi-cell MISO Systems
在本文中，我们研究的最佳能量有效的多小区多输入单输出（MISO）系统与$K$多天线基站（BS）和$K$单天线移动台（MS），其中每个BS发送信息到自己的预期MS与合作设计的发射波束成形。我们假设在MS处通过将干扰视为噪声来进行单用户检测。通过考虑在BS的现实功率模型，我们表征的帕累托边界的可实现的能量效率（EE）区域的$K$链路，其中每个链路的EE被定义为可实现的数据率在MS除以总功耗在BS。由于每个链接的EE是非凹的（这是仿射函数上的非凹函数），因此难以表征此边界。为了应对这一挑战，我们将这种多小区MISO系统与认知无线电（CR）MISO信道通过应用干扰温度（IT）的概念，并相应地将EE边界表征问题转化为一组分数凹规划问题。然后，我们应用分数凹规划技术来解决这些分数凹问题，并相应地给出了一个参数化的EE边界的IT水平。在此基础上，我们进一步提出了一种分散算法来实现多小区协调波束形成，仿真结果表明，该算法可以达到EE Pareto边界。
2013-07-09 cs.IT math.IT
Distributed Coordinated Beamforming for Multi-cell Multigroup Multicast Systems
本文考虑了多小区无线网络中的协作组播波束形成。每个多天线基站（BS）通过生成具有每组公共数据的单个波束来服务多组单天线用户。目标是在满足用户特定的SINR目标的同时最小化BS的和功率。我们提出了集中式和分布式多播波束形成算法的多小区多组系统。NP-hard组播问题的解决，它近似为一个凸问题，使用标准的半定松弛方法。由此产生的半定规划（SDP）可以解决通过集中处理，如果全球信道知识。为了允许分布式实现，原始分解方法用于将SDP转化为两个优化级别。较高级别负责优化小区间干扰，而较低级别针对给定的小区间干扰约束优化波束成形器。分布式算法需要每个BS处的本地信道知识和BS之间的标量信息交换。如果解具有单位秩，则它对于原问题是最优的。否则，使用高斯随机化方法来寻找可行解。所提出的算法优于传统的计划，通过数值计算证明。
2015-11-11 cs.IT math.IT
On the Robustness of Coordinated Beamforming to Uncoordinated Interference and CSI Uncertainty
随着网络部署变得越来越密集，干扰作为主要的性能降级因素而出现。为了应对这一趋势，长期演进（LTE）结合了旨在实现不同基站之间的协作的特征，这种技术被称为协调多点（CoMP）。然而，最近的现场试验结果和理论研究的性能的CoMP方案显示，他们的收益并不像最初预期的那样高，尽管他们的大协调开销。在本文中，我们回顾了最近先进的协调波束形成（CB）计划，一个特殊的家庭的CoMP，减少了协调开销，通过联合选择的发送和接收线性滤波器。我们专注于评估他们的弹性不协调干扰和信道状态信息（CSI）的不完善，这两个严重限制了所有CoMP方案的性能增益。我们提出了一个简单的系统模型，旨在将不同的参数的相对干扰功率和CSI误差的兴趣，然后利用它的性能评估的国家的最先进的CB计划。它表明，盲目地应用CB在所有系统的情况下，确实可以适得其反。
2017-01-23 cs.IT math.IT
Optimal Stochastic Coordinated Beamforming for Wireless Cooperative Networks with CSI Uncertainty
在信道状态信息（CSI）不确定的情况下，无线协作网络的传输优化和资源分配是一个重要而又具有挑战性的问题。在本文中，我们建立了一个通用的随机协调波束形成（SCB）的框架，提供灵活的信道不确定性建模，同时保证最优的传输策略。我们采用了一般的随机模型CSI的不确定性，这是适用于各种实际情况。SCB问题原来是一个联合机会约束规划（JCCP），是众所周知的是非常棘手的。针对以往求解JCCP的算法只能找到可行的次优解的问题，提出了一种新的具有最优性保证的随机DC（Difference-of-Convex）规划算法，该算法可以作为评价启发式算法和次优算法的基准.关键的观察是，高度棘手的概率约束可以等效地重新表述为DC约束。这进一步使得高效算法能够实现最优性。仿真结果表明了该算法的收敛性、保守性、稳定性和性能增益。
2014-06-27 cs.IT math.IT
A Practical Cooperative Multicell MIMO-OFDMA Network Based on Rank Coordination
无线网络的一个重要挑战是提高小区边缘性能，并使多流传输到小区边缘用户。目前，在文献中大量研究了依赖于多个天线和小区之间的协调的干扰减轻技术。OFDMA网络中的典型策略包括协调调度、波束成形和功率控制。在本文中，我们提出了一种新的和实用的类型的OFDMA下行链路网络的协调依赖于多个天线在发射机和接收机。传输等级，即\所有小区中的发送流的数量和用户调度被联合优化，以便最大化考虑用户之间的公平性的网络效用函数。介绍了一种以干扰定价机制为动力、依赖于主从结构的分布式协调调度器。所提出的方案基于考虑接收机干扰抑制能力的干扰小区的推荐秩的用户报告来操作。它引起非常低的反馈和回程开销，并实现高效的链路自适应。此外，它对信道测量误差是鲁棒的，并且适用于开环和闭环MIMO操作。通过系统级仿真，示出了在非协调LTE-A系统上的20%小区边缘性能增益。
2013-02-28 cs.IT math.IT
Distributed Robust Multi-Cell Coordinated Beamforming with Imperfect CSI: An ADMM Approach
多小区协作波束成形（MCBF）是多个基站（BS）在波束成形设计中相互协作以减轻小区间干扰的一种方法，近来已经成为一个备受关注的主题。大多数MCBF设计假设移动台（MS）的信道状态信息（CSI）是完美的，但实际上CSI错误是不可避免的。假设信道状态信息误差为椭圆有界，本文研究了在最坏情况下，最小化基站加权和功率的鲁棒MCBF设计问题。我们的目标是设计一种分布式优化方法，可以以分散的方式获得最坏情况下的鲁棒波束成形解决方案，仅在每个BS处使用本地CSI，并且BS之间的消息交换的回程信令很少。然而，所考虑的问题是难以处理的，即使在集中的形式。首先，我们提出了一个有效的近似方法的集中形式，半定松弛（SDR）技术的基础上。为了以分散的方式获得鲁棒波束形成解决方案，我们进一步提出了一种分布式鲁棒MCBF算法，使用称为交替方向乘法器（ADMM）的分布式凸优化技术。我们分析表明，所提出的分布式强大的MCBF算法的收敛到最佳的集中式解决方案，其更好的带宽效率在回程信令比现有的基于对偶分解的算法。仿真结果验证了所提出的SDR方法和分布式鲁棒MCBF算法的有效性。
2011-07-05 cs.IT math.IT
Coordinated Two-Tier Heterogeneous Cellular Networks with Leakage Based Beamforming
在本文中，我们证明了两层异构蜂窝网络（HetNet）的宏小区和微小区基站（BS）之间的协调程度不同所实现的速率增益。我们发现，如果没有协调的存在下，网络致密化不提供任何增益的总和速率，并迅速降低平均每用户的信号与干扰加噪声比（SINR）。我们的研究结果表明，协调降低了系统中的微小区BS的数量增加的SINR衰减率。通过与仿真结果的比较，证明了解析近似的平均每用户SINR在很宽的信噪比（SNR）范围内的有效性。
2015-03-05 cs.IT math.IT
Distributed Weighted Sum-Rate Maximization in Multicell MU-MIMO OFDMA Downlink
本文研究了多小区多用户正交频分多址网络下行链路中的分布式线性波束形成问题。给出了在单基站发射功率约束下最大化加权和速率的快速收敛解.利用一系列基于干涉对齐（IA）分析的近似方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题近似为半定松弛可解凸形式。WSRM优化是一个两阶段的优化过程。在第一阶段，IA条件得到满足。在第二阶段，基于IA的结果和高信号干扰噪声比的假设，得到非凸WSRM的凸逼近。与传统的迭代分布式算法相比，其中BS在每次迭代时交换附加信息，我们提出的解决方案的BS在迭代过程中局部优化其波束形成器而不报告附加信息。
2017-08-15 cs.IT math.IT
Generic Multiuser Coordinated Beamforming for Underlay Spectrum Sharing
波束成形技术最近已经被研究为用于无线电频谱共享的可能的使能器。现有的波束成形技术有几个共同的局限性：它们通常是系统模型特定的，不能与任意数量的发射/接收天线，并且不能服务于任意数量的用户。此外，用于频谱共享的波束成形技术不考虑源自现任主系统的干扰。这项工作扩展了共同的干扰共享模型，通过将来自现任系统的干扰到通用的组合波束成形设计，可以应用于干扰，广播或多址信道。本文提出了两种新的多用户波束形成算法的用户公平性和和最大化的总和速率，利用新推导的凸优化问题的发射和接收波束形成器的计算中的递归优化。这两种波束形成算法提供了有效的操作的干扰，广播和多址信道，以及任意数量的天线和辅助用户在系统中。此外，本文提出了一种连续的发送/接收优化方法，降低了所提出的递归算法的计算复杂性。结果表明，所提出的复杂性降低显着提高了收敛速度，并可以方便他们的操作的情况下，需要灵活的波束形成器的计算。
2015-04-24 cs.IT math.IT physics.data-an
Optimizing Downlink Resource Allocation in Multiuser MIMO Networks via Fractional Programming and the Hungarian Algorithm
优化多频带、多用户、多天线网络的下行链路的和对数效用需要通过使用云无线电接入网络（CRAN）架构来联合解决相关联的波束成形和用户调度问题;然而，优化这样的网络是非凸和NP难的。本文提出了一种基于分数规划和匈牙利算法的迭代波束形成和调度策略。波束形成策略允许我们以类似于块坐标上升的方式迭代地最大化所选择的目标函数。此外，基于至关重要的洞察力，在下行链路中，干扰模式保持固定的一组给定的波束成形权重，我们使用匈牙利算法作为一种有效的方法来优化调度用户的给定的波束成形权重。具体来说，这种方法允许我们选择最佳用户子集（在所有可用用户的较大集合中）。我们的仿真结果表明，在平均和对数效用，以及和率，该计划大大优于国家的最先进的多小区加权最小均方误差（WMMSE）和贪婪的比例公平WMMSE计划，以及标准的相邻点和顺序二次求解器。重要的是，我们提出的方案也远比多小区WMMSE方案的计算效率。
2020-06-22 cs.IT math.IT
Advanced Coordinated Beamforming for the Downlink of Future LTE Cellular Networks
传统频带中的现代蜂窝网络是众所周知的干扰受限的，特别是在城市地区，其中基站被部署在彼此非常接近的位置。长期演进（LTE）的最新版本结合了用于协调下行链路传输的特征，作为管理干扰的有效手段。最近的现场试验结果和理论研究的联合传输（JT）协调多点（CoMP）计划的性能显示，然而，他们的收益并不像最初预期的那样高，尽管大的协调开销。已知这些方案对协调基站之间的同步或信息交换中的缺陷以及不协调的干扰非常敏感。在这篇文章中，我们回顾了最近先进的协调波束成形（CB）方案作为替代方案，需要更少的开销比JT CoMP，同时在现实条件下实现良好的性能。通过规定，在越来越感兴趣的某些LTE场景中，不协调干扰构成了CoMP技术整体性能的主要因素，我们在此评估了现有技术CB对不协调干扰的弹性。我们还描述了这些技术如何利用当前蜂窝网络的最新规范，以及当我们考虑标准化反馈和协调时，它们如何执行。这使我们能够确定一些关键的障碍和研究方向，以解决LTE向移动通信的未来发展。
2016-04-15 cs.IT math.IT
