Rate-Optimal Power Allocation for MIMO Channels Under Joint Total and Per-Group Power Constraints
Notice bibliographique
Résumé
We consider a multiple-input multiple-output (MIMO) channel, in which the transmit antennas are partitioned into groups, each with a per-group power constraint (PGPC) and a total power constraint (TPC). We considered two cases: (i) right unitary-invariant, including Rayleigh, fading MIMO channels with perfect channel state information at the receiver (CSI-R), and (ii) massive MIMO channels with perfect CSI at the transmitter and the receiver (CSI-TR). For both cases, we show that the rate-optimal input covariance matrix is diagonal, implying reduced design complexity and independent signaling on each antenna. We derive closed-form expressions for the diagonal entries, i.e., the powers allocated to each antenna. For CSI-R channels, we derive a criterion to identify groups with active PGPCs. Majorization theory and Schur-concavity are used to obtain the optimal power allocations. For CSI-TR channels, we use the Karush-Kuhn-Tucker conditions to show that the PGPCs result in a ceiling profile, causing the rate-optimal power allocations to deviate from standard water-filling. Compared to numerical algorithms, our closed-form expressions are significantly more efficient to compute and guarantee globally optimality. Our analytical findings are validated via numerical experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».