理论教育 提升分集能力和复用能力的博弈策略

提升分集能力和复用能力的博弈策略

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:首先,如上一节所讲,在低SNR情况下只发射对应于最大奇异值的一个数据流基本上达到信道容量,所以根本谈不上复用能力,也就不存在什么联合讨论复用能力和分集能力了,没得讨论。所以,我们只在高SNR区域联合讨论复用能力和分集能力。这也是定义复用增益和分集增益的意义所在。

提升分集能力和复用能力的博弈策略

对于一个多发多收的MIMO系统,我们已经看到既可以只发一个数据流,比如波束成型,仅用来获取分集增益,也可以发射多于一个数据流来获得复用增益,当然仍然有分集增益,只不过相对就要下降一些。那么,到底该发射几个数据流,从复用增益和分集增益两方面来看是一个比较好的折中呢?首先,如上一节所讲,在低SNR情况下只发射对应于最大奇异值的一个数据流基本上达到信道容量,所以根本谈不上复用能力,也就不存在什么联合讨论复用能力和分集能力了,没得讨论。所以,我们只在高SNR区域联合讨论复用能力和分集能力。要讨论这两个能力,首先要量化这两个能力,这个工作由David Tse和Lizhong Zheng在2003年左右完成。他们提出了复用增益阶数和分集增益阶数的概念,其定义如下:

定义16-1 如果一个方案在信噪比为SNR时能支持的速率R(SNR)满足

那么,称该方案的复用增益阶数为r;如果一个方案在信噪比为SNR时能支持的平均误码率Pe(SNR)满足(www.daowen.com)

那么,称该方案的分集增益阶数为d

显然,任意给定一个方案,总是对应一个复用增益r和一个分集增益d,这两者是相互制约的,不是可以随便取值的。我们说了,通信的性能指标就两个:“速率”和“质量”。如果其中一个固定,那么很容易就可以比较出另一个。但是,如果没有把这两者之一限制住,那么该如何比较两个方案呢?这也是定义复用增益和分集增益的意义所在。具体内容本书暂时不深入讨论了,建议有兴趣的读者可参考David Tse等的论文

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