Symbol-level precoding (SLP) manipulates the transmitted signals to accurately exploit the multi-user interference (MUI) in the multi-user downlink. This enables that all the resultant interference contributes to correct detection, which is the so-called constructive interference (CI). Its performance superiority comes at the cost of solving a nonlinear optimization problem on a symbol-by-symbol basis, for which the resulting complexity becomes prohibitive in realistic wireless communication systems. In this paper, we investigate low-complexity SLP algorithms for both phase-shift keying (PSK) and quadrature amplitude modulation (QAM). Specifically, we first prove that the max-min SINR balancing (SB) SLP problem for PSK signaling is not separable, which is contrary to the power minimization (PM) SLP problem, and accordingly, existing decomposition methods are not applicable. Next, we establish an explicit duality between the PM-SLP and SB-SLP problems for PSK modulation. The proposed duality facilitates obtaining the solution to the SB-SLP given the solution to the PM-SLP without the need for one-dimension search, and vice versa. We then propose a closed-form power scaling algorithm to solve the SB-SLP via PM-SLP to take advantage of the separability of the PM-SLP. As for QAM modulation, we convert the PM-SLP problem into a separable equivalent optimization problem, and decompose the new problem into several simple parallel subproblems with closed-form solutions, leveraging the proximal Jacobian alternating direction method of multipliers (PJ-ADMM). We further prove that the proposed duality can be generalized to the multi-level modulation case, based on which a power scaling parallel inverse-free algorithm is also proposed to solve the SB-SLP for QAM signaling. Numerical results show that the proposed algorithms offer optimal performance with lower complexity than the state-of-the-art.


翻译:符号级预编码( SLP) 操作传输的信号, 以便准确利用多用户下行链接中的多用户干扰( MUI) 。 这使得所有由此产生的干扰都能够有助于纠正检测, 即所谓的建设性干扰( CI ) 。 其性能优于解决非线性优化问题的成本, 其结果的复杂性在现实的无线通信系统中变得令人望而却步。 在本文中, 我们调查了低兼容性 SLP 算法, 用于分流键( PSK) 和二次调控调( QAM ) 。 具体地说, 我们首先证明, 最高最小的 SIM( SSB) 的 SLP 平衡( SB) SLP ( SLP) 的 SLP ( SLP) 问题不是分流化的, 因此, 现有的分流化方法是不适用的。 我们提议的PS- PSLP 和 SL- Slalal 的双轨 问题在P 调制 Pl- 中, 的解算法中, 将SL- sal- sal- sal- sal- dal- dal- dalmaldal 的解算法 的解算法的解算法化为Slupal 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月26日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员