Coordinated Beamforming for MISO Interference Channel: Complexity Analysis and Efficient Algorithms
Coordinated Beamforming for MISO Interference Channel: Complexity Analysis and Efficient Algorithms
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MISO 干扰通道的协调波束形成：复杂性分析和高效算法
DOI：
10.1109/tsp.2010.2092772
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发表时间：
2011-03
影响因子：
5.4
通讯作者：
Luo, Zhi-Quan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Ya-Feng;Dai, Yu-Hong;Luo, Zhi-Quan
在蜂窝无线系统中，位于小区边缘的用户经常遭受显著的小区外干扰。假设每个基站配备有多个天线，我们可以将这种情况建模为多输入单输出（MISO）干扰信道。在本文中，我们考虑一个协调的波束成形方法，多个基站联合优化其下行链路波束成形向量，以同时提高一个给定的一组小区边缘用户的数据速率。假设完美的信道知识，我们制定了这个问题的最大化的系统效用（平衡用户的公平性和平均用户速率），在每个基站的个人功率约束。我们表明，对于单载波的情况下，当每个基站的天线数至少为2时，最优协调波束成形问题是NP-难的谐波平均效用和比例公平效用。对于一般的公用事业，我们提出了一个循环坐标下降算法，它使每个发射机更新其波束形成器本地有限的信息交换，并建立其全局收敛到一个稳定点。以空间匹配波束形成器为基准，通过计算机仿真验证了该方法的有效性。
In a cellular wireless system, users located at cell edges often suffer significant out-of-cell interference. Assuming each base station is equipped with multiple antennas, we can model this scenario as a multiple-input single-output (MISO) interference channel. In this paper we consider a coordinated beamforming approach whereby multiple base stations jointly optimize their downlink beamforming vectors in order to simultaneously improve the data rates of a given group of cell edge users. Assuming perfect channel knowledge, we formulate this problem as the maximization of a system utility (which balances user fairness and average user rates), subject to individual power constraints at each base station. We show that, for the single-carrier case and when the number of antennas at each base station is at least two, the optimal coordinated beamforming problem is NP-hard for both the harmonic mean utility and the proportional fairness utility. For general utilities, we propose a cyclic coordinate descent algorithm, which enables each transmitter to update its beamformer locally with limited information exchange and establish its global convergence to a stationary point. We illustrate its effectiveness in computer simulations by using the space matched beamformer as the benchmark.
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影响因子：
14.9
作者：
D. Schmidt;Changxin Shi;R. Berry;M. Honig;W. Utschick
通讯作者：
D. Schmidt;Changxin Shi;R. Berry;M. Honig;W. Utschick
DOI：
10.1109/ciss.2008.4558565
发表时间：
2008-03
期刊：
2008 42nd Annual Conference on Information Sciences and Systems
影响因子：
--
作者：
H. Dahrouj;Wei Yu
通讯作者：
H. Dahrouj;Wei Yu
DOI：
10.1109/jstsp.2007.914876
发表时间：
2008-02-01
影响因子：
7.5
作者：
Luo, Zhi-Quan (Tom);Zhang, Shuzhong
通讯作者：
Zhang, Shuzhong
DOI：
10.1201/b11043-9
发表时间：
2011-07
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
G. Steel
通讯作者：
G. Steel
DOI：
10.1109/infcom.2009.5062050
发表时间：
2009-04
期刊：
IEEE INFOCOM 2009
影响因子：
--
作者：
C. Tan;M. Chiang;R. Srikant
通讯作者：
C. Tan;M. Chiang;R. Srikant