We consider the joint constellation design problem for the noncoherent multiple-input multiple-output multiple-access channel (MAC). By analyzing the noncoherent maximum-likelihood detection error, we propose novel design criteria so as to minimize the error probability. As a baseline approach, we adapt several existing design criteria for the point-to-point channel to the MAC. Furthermore, we propose new design criteria. Our first proposed design metric is the dominating term in nonasymptotic lower and upper bounds on the pairwise error probability exponent. We give a geometric interpretation of the bound using Riemannian distance in the manifold of Hermitian positive definite matrices. From an analysis of this metric at high signal-to-noise ratio, we obtain further simplified metrics. For any given set of constellation sizes, the proposed metrics can be optimized over the set of constellation symbols. Motivated by the simplified metric, we propose a simple constellation construction consisting in partitioning a single-user constellation. We also provide a generalization of our previously proposed construction based on precoding individual constellations of lower dimensions. For a fixed joint constellation, the design metrics can be further optimized over the per-user transmit power, especially when the users transmit at different rates. Considering unitary space-time modulation, we investigate the option of building each individual constellation as a set of truncated unitary matrices scaled by the respective transmit power. Numerical results show that our proposed metrics are meaningful, and can be used as objectives to generate constellations through numerical optimization that perform better, for the same transmission rate and power constraint, than a common pilot-based scheme and the constellations optimized with existing metrics.
翻译:我们考虑的是非一致的多输出多输出多输出多接入通道(MAC)的联合星座设计问题。 我们通过分析不一致性的最大相似度检测误差, 提出了新的设计标准, 以尽量减少误差概率。 作为基线方法, 我们将点对点的现有设计标准调整到 MAC 。 此外, 我们提出了新的设计标准。 我们的第一个拟议设计指标是配对误差概率直线显示的不一致性下限和上界的主导术语。 我们在赫米提亚正确定矩阵中, 使用不一致性的最大相似度检测误差来对约束进行几何等化解释。 我们从以高信号对声率比率分析这一指标中, 提出新的设计标准。 对于任何给定的星座大小, 拟议的衡量标准可以优化于星座的一组。 我们提出的一个简单的星座结构结构构造, 包括对单一用户星座的平衡。 我们还提供了我们先前提议的基于 普通星座的里曼距离, 在赫米的正下方正确定基矩阵中, 我们从一个更精确的内基的内位上, 显示一个更精确的内空基的内空结构, 显示一个比 的内基的内空基 的内流的内压率,, 显示一个比, 显示一个更精确的内基的内空基的内空基的内基数,, 显示一个比的内空基的内基的内,,, 显示一个比, 的内基的内基的内基级的内基的内基的内基 显示一个比, 显示一个比,,, 的内基, 显示一个比 的内基 的 显示一个比 的 显示一个比 显示一个比 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的