MIMO无线网络中基于礼貌注水的分布式优化理论与算法

项目名称： MIMO无线网络中基于礼貌注水的分布式优化理论与算法

项目编号： No.61171080

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 罗武

作者单位： 北京大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 无线通信业务的快速增长要求无线网络达到接近最优的传输性能，因此迫切需要解决无线网络中的发射机与资源优化问题。其挑战在于：节点通常无法获得全局的网络状态信息，因此无法执行中心式的优化；该问题往往属于非凸优化问题，缺乏有效的算法。本项目研究多入多出（MIMO）网络中的分布式优化理论和算法。很多现有的MIMO网络优化方法都没有利用问题最优解的结构，因而具有复杂度高，对非凸问题性能欠佳，且不利于分布式实现等问题。我们最近发现了MIMO网络中一大类可达区域的最优输入协方差矩阵都满足一种礼貌注水结构，这一重大突破为解决MIMO网络的非凸优化难题奠定了基础。由于礼貌注水能将网络分解为多个等效的单用户信道，因此适用于分布式算法的设计。本项目将基于礼貌注水建立一套系统的MIMO网络分布式非凸优化理论与算法，其研究成果将为未来的无线通信网络提供高性能的设计方案，进一步推动无线通信技术的发展。

中文关键词： 宽带无线通信；MIMO网络；大规模MIMO；礼貌注水；分布式优化

英文摘要：

英文关键词： Wideband Wireless Communications；MIMO Networks；Massive MIMO；Polite Waterfilling；Distributed Optimization