핵심 개념
ワイヤレスMapReduceネットワークにおいて、送信機が完全な channel state information (CSI) を持たない状況下で、受信機の再構成可能アンテナを活用することで、側情報を利用したブラインド干渉整列を実現し、高い周波数効率を達成する。
초록
本研究では、ワイヤレスMapReduceネットワークにおける周波数効率の上限を明らかにする。
送信機は完全なCSIを持たず、受信機は再構成可能アンテナを持つ設定を考える。MapReduceの特徴である側情報の存在を活用するため、従来のブラインド干渉整列とは異なる新しい干渉整列手法を提案する。
具体的には、まず、側情報を持たない groupcast メッセージ設定 (BCGM) の周波数効率を明らかにする。その後、BCGMとMapReduceの設定を対応付けることで、MapReduceの周波数効率を導出する。
BCGMの周波数効率解析では、従来のブラインド干渉整列とは異なり、同一メッセージ内の整列 (intra-message alignment) に加えて、異なるメッセージ間の整列 (inter-message alignment) が必要となることを示す。また、外部MDS符号化を組み合わせた新しい符号化スキームを提案する。
一方、従来のブラインド干渉整列の converse 議論では compound channel 引数のみを用いていたのに対し、本研究の converse 議論では統計的等価性の仮定が必要となることを明らかにする。
통계
送信機は M 本のアンテナを持ち、送信電力は各アンテナあたり P 以下に制限される。
受信機は 1 本の再構成可能アンテナを持ち、M 個のモードを切り替えられる。
チャネルは block fading モデルに従い、コヒーレンス時間は Tc ≫ K である。
受信機は完全なチャネル情報を持つが、送信機は完全なチャネル情報を持たない。