低复杂度MISO干扰信道协同波束成形算法：优化与性能验证

本文主要关注的是低复杂度多输入单输出(MISO)干扰信道中的协同波束成形算法。在现代无线通信系统中，随着移动用户对数据服务质量和传输速率需求的增长，以及频谱资源的日益紧张，如何提高系统容量并优化用户性能成为关键问题。干扰信道协同技术，特别是波束成形技术，因其能够有效减少空间干扰，成为解决这一问题的重要手段。 研究者针对单发射节点功率受限的MISO干扰信道，提出了一个确保用户公平性的最大信干噪比（Max-SINR）优化问题。他们采用分层优化策略，将原问题分解为两个子优化任务，以此简化了算法设计的复杂度。这种新颖的单调协同波束成形算法的核心在于通过逐步调整波束矢量和发射功率，以实现信号的有效传输并同时满足功率约束。 该算法的主要优势在于其低复杂度，这意味着它在实际应用中可以快速收敛，只需要大约4次迭代就能达到稳定的解，而且其性能接近于更耗时的穷举搜索算法。这对于实时性和效率要求高的无线通信系统来说是非常有价值的。 文章还展示了系统的模型，包括多个发射节点，每个节点有多个发射天线，而接收节点只有一个天线。中央控制器负责收集所有信道系数信息，但不涉及用户数据的共享，从而保护了用户的隐私。图1展示了所考虑的MISO通信系统模型，直观地展示了各组成部分及其交互方式。 这篇研究论文提供了一种创新的算法，旨在解决MISO干扰信道中的公平性和效率问题，对于提升无线通信系统的性能，特别是在处理多用户场景时，具有重要的理论和实际意义。