Coverage in Heterogeneous Downlink Millimeter Wave Cellular Networks
在本文中，我们提供了一个分析框架来分析异构下行链路毫米波蜂窝网络组成的K层随机定位的基站（BS），其中每层工作在毫米波频段。信号与干扰加噪声比（SINR）的覆盖概率推导出整个网络使用随机几何工具。毫米波通信的显着特点，如定向波束形成，并具有不同的路径损耗法律的视线（LOS）和非视线（NLOS）的链接被纳入覆盖分析，通过假设平均偏置接收功率关联和Nakagami-m衰落。通过使用毫米波网络的噪声受限假设，得到了仅需要计算一个数值积分的覆盖概率的更简单的表达式。此外，波束形成对准误差对覆盖概率分析的影响进行了研究，以了解在实际情况下的性能。下行链路速率覆盖概率的推导，以及得到更多的洞察网络的性能。此外，部署低功率较小的细胞和偏置因子的影响，对能量效率的影响进行了分析。最后，一个混合蜂窝网络在毫米波和微波频段的工作。
2017-04-04 cs.IT cs.NI math.IT
Limits on the Capacity of In-Band Full Duplex Communication in Uplink Cellular Networks
同时同信道发送和接收，被表示为带内全双工（FD）通信，已经被提升为用于提高蜂窝网络的频谱效率的有吸引力的解决方案。然而，除了自干扰问题之外，交叉模式干扰（即，在上行链路和下行链路之间）对蜂窝网络中FD通信的部署施加了主要障碍。更具体地，当与下行链路对应物相比时，由于上行链路有限的传输功率和可靠的操作，下行链路到上行链路干扰表示FD操作的性能瓶颈。虽然FD通信对下行链路性能的积极影响已在文献中得到证明，但其对上行链路传输的影响却被忽略。本文重点研究了FD蜂窝网络中下行干扰对上行传输的影响，以了解FD通信是否有利于上行传输，以及如果是，则适用于哪种类型的网络。为了量化预期的性能增益，我们推导出一个封闭的形式表达的最大可实现的上行链路容量在FD蜂窝网络。相反，下行链路的容量总是提高FD通信，我们的研究结果表明，上行链路的性能可能会提高或降低，这取决于相关的网络参数。特别是，我们表明，基站（BS）的强度有一个更突出的上行链路性能的影响比他们的发射功率。
2015-11-17 cs.IT cs.NI math.IT
Interference Cancellation trough Interference Alignment for Downlink of Cognitive Cellular Networks
在这封信中，我们提出了通过干扰对齐在认知蜂窝网络的下行链路的干扰消除。干扰对齐有助于在主小区和辅小区之间共享空间资源，因此，它可以通过干扰消除提供更高的自由度。我们推导并描述了可实现的自由度。分析和计算了注水最优功率分配的可达和速率。
2014-11-24 cs.IT math.IT
On Uplink-Downlink Duality for Cellular IA
在我们以前的工作中，我们考虑了一个六边形蜂窝网络拓扑的上行链路，并表明，线性“一次”干扰对齐（IA）计划能够实现最佳的自由度（DoF）每个用户，下一个解码的消息传递框架，允许基站交换自己的解码消息在本地回程链路。在这项工作中，我们提供了双重框架的蜂窝网络的下行链路具有相同的回程架构，并表明，对于每个“一次”IA计划，可以实现$d$自由度的每个用户在上行链路中，存在一个双“一次”IA计划，可以实现相同的自由度在下行链路中。为了实现下行链路的“蜂窝IA”，基站现在将使用相同的本地回程链路来交换脏纸预编码信号的量化版本，而不是用户消息。
2014-07-14 cs.IT math.IT
Interference Management with Partial Uplink/Downlink Spectrum Overlap
上行链路和下行链路的频谱资源的同时重用（表示为带内全双工（FD）通信）被提升为当与其半双工（HD）对应物相比时使频谱效率加倍。然而，干扰管理在FD蜂窝网络中仍然具有挑战性，特别是当上行链路和下行链路传输功率之间存在高差异时。当在同时被下行链路传输占用的信道上操作时，上行链路性能可能特别恶化。本文研究了一种下行链路和上行链路部分频谱重叠的蜂窝无线系统。因此，系统的性能成为重叠分数以及上行链路和下行链路传输的功率电平的函数。本文考虑了最大化网络整体效用的问题，以确定每个小区的上行/下行传输功率和上行/下行频谱之间的频谱重叠率，并提出使用内点法求解该问题。仿真结果证实了上行链路性能的脆弱性FD操作，并显示了该方案的FD和HD计划的优越性。结果进一步表明，明确的上行链路和下行链路的性能应该被考虑用于具有重叠的上行链路/下行链路资源的蜂窝网络的有效设计。
2015-11-19 cs.IT cs.NI math.IT
Interference alignment for downlink cellular networks: Joint scheduling and precoding
干扰对齐（IA）是一种技术，在很大程度上，利用通过MIMO和OFDM技术在系统中可用的不断增加的信号维度，以便全局地减少网络中用户所遭受的干扰。在本文中，我们解决的问题，下行链路蜂窝网络，所谓的干扰广播信道，在小区边缘的移动用户可能会遭受高干扰，因此，性能差。从Suh等人提出的下行链路IA方案开始，提出了一种新的方法，其中每个用户反馈具有高信号干扰比增益的多个选择的接收信号方向。基于穷举搜索的调度器选择要同时服务的用户的子集，在和速率性能和公平性之间进行平衡，但是在许多用户同时发送请求的密集网络场景中变得难以驾驭。因此，我们开发了一个次优调度，大大降低了复杂性，同时保持接近最佳的数据率增益。更有趣的是，我们的模拟表明，IA计划变得有价值的相关信道，而匹配滤波为基础的计划在不相关的情况下表现最好。
2016-11-24 cs.IT cs.NI math.IT
Adaptive Spatial Intercell Interference Cancellation in Multicell Wireless Networks
下行链路空间小区间干扰消除（ICIC）被考虑用于使用多个发射天线来减轻其它小区干扰。我们探讨的一个原则问题是，ICIC还是简单的标准单小区波束成形更好。我们探讨这个问题的分析，并表明，波束成形是首选的边缘SNR（信噪比）时，所有用户低（$<0$ dB），和ICIC是首选的边缘SNR高（$>10$ dB）时，例如在城市设置。在中等SNR，建议的自适应策略，其中多个基站联合选择基于用户位置的传输策略，优于两者，同时需要比纯ICIC方法更低的反馈速率。所采用的度量是总和速率，这通常是一个可疑的度量蜂窝系统，但令人惊讶的是，我们表明，即使有这个奖励功能的自适应策略也提高了公平性。当信道信息由有限反馈提供时，还研究了引起的量化误差的影响。结果表明，ICIC与精心设计的反馈策略仍然提供了显着的吞吐量增益。
2009-09-22 cs.IT math.IT
Adaptive Bit Partitioning for Multicell Intercell Interference Nulling with Delayed Limited Feedback
基站协作可以在发射机处利用用户的信道状态信息（CSI）的知识来管理同信道干扰。用户必须使用有限带宽的回程链路来反馈期望信道和干扰信道的CSI。用于单小区有限反馈的现有码本设计可以通过在多个信道之间划分可用反馈资源来用于多小区协作。在本文中，提出了一种新的反馈比特分配策略，作为在通信链路中的延迟和在下行链路中的接收信号强度的函数。信道的时间相关性建模为一个函数的延迟使用高斯马尔可夫模型。推导了位划分的封闭形式表达式，以分配更多的位来分配具有较小延迟的较强通道，并分配较少的位来分配具有较大延迟的较弱通道，假设随机矢量量化。蜂窝网络模拟表明，该算法产生更高的和速率比等比特分配技术。
2010-10-14 cs.IT math.IT
Analysis of Joint Transmit-Receive Diversity in Downlink MIMO Heterogeneous Cellular Networks
研究了基于多输入多输出（MIMO）的下行异构蜂窝网络（HetNets），在基站采用正交空时分组码，在用户采用最大比合并（MRC），实现联合收发分集。由于在BS和用户设备处的相对低的硬件复杂度，具有MRC的MIMO分集在蜂窝网络中特别有吸引力。使用随机几何，我们开发了一个易于处理的随机模型，分析这样的HetNet考虑到不规则和多层BS部署。我们推导出干扰盲（IB）和干扰感知（IA）MRC的覆盖概率作为相关层特定的系统参数，如BS密度和功率，路径损耗法，和发射（Tx）天线的数量的函数。从我们对典型HetNet的分析中产生的重要见解是例如：（i）IA-MRC变得不如具有Tx分集的IB-MRC有利，这是由于Rx天线上的较小干扰方差和增加的干扰相关性;（ii）忽略空间干扰相关性显著高估了IA-MRC的性能;（iii）对于少量Rx天线，选择组合可以提供比MRC更好的复杂度-性能折衷。
2015-07-14 cs.IT cs.NI math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) in Cellular Uplink and Downlink: Challenges and Enabling Techniques
通过组合发射机处的叠加编码和接收机处的连续干扰消除（SIC）的概念，非正交多址（NOMA）最近已经成为用于5G无线技术的有前途的多址技术。在本文中，我们首先讨论上行链路和下行链路NOMA传输的基本原理，并概述它们的关键区别（在实现复杂性、SIC接收机处的检测和解码、引起的小区内和小区间干扰方面）。随后，对于下行链路和上行链路NOMA，我们从理论上推导出NOMA主导条件为每个单独的用户在一个两个用户NOMA集群。NOMA主导条件是指与传统正交多址（OMA）相比，NOMA的频谱效率增益得到保证的条件。推导出的条件提供了直接的见解选择合适的用户在两个用户NOMA集群。对于上行链路和下行链路以及对于每个单独的用户，条件是不同的。数值结果表明，推导出的条件的意义上的用户选择在上行链路/下行链路NOMA集群，并提供了一个比较的随机用户选择。然后简要概述了最近的研究调查，突出现有的研究差距。最后，我们讨论了NOMA传输的潜在应用和关键挑战。
2016-08-20 cs.IT cs.NI math.IT
In-Band Full-Duplex Communications for Cellular Networks with Partial Uplink/Downlink Overlap
带内全双工（FD）通信已经被乐观地推广以提高蜂窝网络中的频谱利用率。然而，在文献中忽略了FD通信对上行链路和下行链路传输施加的空间干扰的明确影响。本文提出了一个广泛的研究FD通信上的上行链路和下行链路性能的显式效果。为了严谨的分析，我们开发了一个基于随机几何工具集的框架。该模型考虑了FD蜂窝网络中上行链路截断信道反转功率控制。研究表明，FD通信提高了下行链路的吞吐量，在上行链路的吞吐量显着下降的代价。因此，我们提出了一种新的细粒度的重叠方案，表示为$α$双工方案，它允许上行链路和下行链路频带之间的部分重叠。为此，我们表明，重叠量可以通过调整$α$，以达到一定的设计目标进行优化。
2015-08-25 cs.IT math.IT
An Intercell Interference Model based on Scheduling for Future Generation Wireless Networks (Part 1 and Part 2)
本技术报告分为两部分。本技术报告的第一部分提出了一种新的框架，用于对多用户蜂窝网络中的上行链路和下行链路小区间干扰（ICI）进行建模。该框架有助于量化各种衰落信道模型和多用户调度方案对上行链路和下行链路ICI的影响。首先，我们推导出一个半解析表达式的调度用户的位置分布在一个给定的小区考虑了广泛的调度方案。在此基础上，我们推导出的分布和矩生成函数（MGF）的ICI考虑一个单一的干扰细胞。因此，我们确定的MGF的累积ICI观察到的所有干扰细胞，并推导出明确的MGF表达式为三个典型的衰落模型。最后，我们利用得到的表达式来评估重要的网络性能指标，如中断概率，遍历容量和平均公平性数值。Monte-Carlo仿真结果证明了导出的解析表达式{ \bf技术报告的第一部分目前已提交给IEEE无线通信学报}的有效性。该技术报告的第二部分涉及上行链路小区间干扰（ICI）的统计建模，该统计建模考虑了基于信道条件的具有功率自适应的贪婪调度。推导出的模型被用来评估重要的网络性能指标，如遍历容量，平均公平性和平均功率保持数值。在平行的文献中，我们已经表明，贪婪调度与功率自适应降低ICI，用户的平均功耗，并提高用户之间的平均公平性，相比，没有功率自适应的情况下。
2012-06-13 cs.IT math.IT math.PR
Uplink and Downlink Performance Bounds for Full Duplex Cellular Networks
利用全双工（FD），无线终端能够在相同的频率资源上同时发送和接收数据，然而，它引入了自干扰和同信道干扰。尽管出现了各种信号处理技术来消除自干扰，但蜂窝系统中FD性能的瓶颈是来自其他上行链路和下行链路信号的同频干扰。在这项工作中，我们研究了FD蜂窝网络的上行链路和下行链路性能，其中用户在上行链路中采用分数功率控制。我们使用Matern集群过程来建模网络，它提供了一个易于处理的和现实的模型来表征上行链路功率控制所需的用户基站的距离。基于所获得的覆盖概率，速率和他们的强大的近似，我们表明，虽然FD提高下行链路的性能，它严重损害了上行链路的性能。此外，我们提供了上行链路和下行链路性能之间的权衡。我们的研究表明，低功率基站的密集部署可以提高FD系统的性能。
2023-01-31 cs.IT math.IT
Full-Duplex Transceiver for Future Cellular Network: A Smart Antenna Approach
在本文中，我们提出了一种用于全双工（FD）eNodeB（eNB）和FD用户设备（UE）收发器的收发器架构。对于FD通信，即，同时的带内上行链路和下行链路操作，可以在上行链路和下行链路中向UE分配相同的子载波。因此，与传统LTE相反，我们提出将单载波频分多址（SC-FDMA）用于下行链路以及将其用于上行链路的传统方法。在eNB处使用多个天线以及在下行链路中使用奇异值分解（SVD）允许多个用户（MU）在相同的子载波集合上操作。在上行链路中，使用具有最优排序的连续干扰消除（SSIC-OO）算法来解耦在相同子载波集合中操作的UE的信号。采用智能天线方法，其防止在UE的下行链路中来自共享相同子载波的其它UE的上行链路信号的干扰。该方法包括在UE处使用多个天线来形成朝向eNode的定向波束和朝向其他UE的空值。所提出的架构导致蜂窝网络的每个小区的整体频谱效率的显著提高。
2015-09-10 cs.IT cs.NI math.IT
Downlink Multi-Antenna Heterogeneous Cellular Network with Load Balancing
我们建模和分析异构蜂窝网络与多天线BS（多天线HetNets）与K类或层的基站（BS），这可能会有所不同的发射功率，部署密度，发射天线的数量，服务的用户数量，传输方案，和路径损耗指数。我们表明，在多天线HetNet的小区选择规则可能会显着不同的单天线HetNet由于跨层的多天线传输方案的可能差异。虽然它是具有挑战性的，以获得确切的小区选择规则，即使最大化的信号与干扰加噪声比（SINR）在接收机，我们表明，添加适当选择的层相关的小区选择偏置在接收功率产生一个接近的近似。假设任意的选择偏差为每一层，简单的表达式，下行链路的覆盖范围和速率。对于覆盖率最大化，每个层所需的选择偏差以封闭形式给出。由于这种与偏置的连接，与单天线HetNet相比，多天线HetNet可以在某些机制中更自然地跨层平衡负载，其中通常需要大的小区选择偏置来将业务卸载到小小区。
2014-11-03 cs.IT cs.NI math.IT
Degrees of Freedom of Uplink-Downlink Multiantenna Cellular Networks
研究了一种上下行双小区蜂窝网络，其中第一个基站（BS）具有$M_1$天线，接收来自其$N_1$服务用户的独立消息，而第二个基站（BS）具有$M_2$天线，向其$N_2$服务用户发送独立消息。也就是说，第一和第二小区分别作为上行链路和下行链路操作。假设每个用户具有单个天线。在该上行链路-下行链路设置下，总自由度（DoF）被完全表征为$(N_1N_2+\min(M_1,N_1)(N_1-N_2)^++\min(M_2,N_2)(N_2-N_1)^+)/\max(N_1,N_2)$、$M_1+N_2,M_2+N_1$、$\max(M_1,M_2)$和$\max(N_1,N_2)$中的最小值，其中$a^+$表示$\max(0,a)$。结果表明，对于广泛类别的网络配置，与传统的上行链路或下行链路操作相比，将两个小区中的一个操作为上行链路并且将另一个小区操作为下行链路可以严格地提高总和DoF，在传统的上行链路或下行链路操作中，两个小区都操作为上行链路或下行链路。来自这种上行链路-下行链路操作的DoF增益被进一步示出为对于具有热点并且具有延迟的信道状态信息的异构蜂窝网络是可实现的。
2014-10-25 cs.IT math.IT
Coverage and Rate Analysis of Downlink Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) Communication
在本文中，我们提出了蜂窝车联网（C-V2X）通信网络的下行链路覆盖和速率分析，其中车辆节点和路边单元（RSU）的位置被建模为由泊松线过程（PLP）驱动的Cox过程，蜂窝宏基站（MBS）的位置被建模为二维泊松点过程（PPP）。假设一个固定的选择偏置和最大平均接收功率为基础的关联，我们计算的概率与{ \em典型接收机}，任意选择的接收节点，连接到车辆节点或RSU和蜂窝MBS。对于这种设置，我们得出的信号干扰比（SIR）为基础的覆盖概率的典型接收机。覆盖概率计算中的一个关键挑战来自于包含阴影效应。由于将阴影效应解释为节点位置的随机位移的标准程序不直接适用于Cox过程，因此我们提出了一种受Cox过程渐近行为启发的空间模型的近似。利用这一渐近特性，我们推导出覆盖概率的干扰功率分布的拉普拉斯变换。此外，我们通过表征服务车辆节点或RSU和服务MBS上的负载来计算典型接收器的下行链路速率覆盖。我们还提供了几个关键的设计见解，通过研究网络参数的函数的覆盖概率和覆盖率的趋势。我们观察到，通过增加MBS的密度获得的速率覆盖的改善可以等效地通过适当地调整选择偏差来实现，而不需要部署额外的MBS。
2019-01-26 cs.IT cs.NI math.IT
Two New Kinds of Interference Alignment Schemes for Cellular K-user MIMO Downlink Networks
干扰对齐技术在提高多输入多输出（MIMO）系统的自由度（DoF）方面具有重要作用。然而，传统的IA方案大多存在着高计算复杂性和需要全局和瞬时信道状态信息（CSI）的缺点，这使得它们很难扩展到蜂窝MIMO系统中。为了处理这些问题，提出了两种新的干扰对准方案，即，针对蜂窝K用户MIMO下行链路网络，提出了回溯干扰再生（RIR）方案和基于波束成形的分布式回溯干扰对准（B-DRIA）方案。对于RIR方案，采用干扰消除算法消除小区间干扰（ICI）信号中的冗余符号，然后采用干扰再生算法避免二次干扰。RIR方案获得比回溯干扰对准（RIA）方案更大的DoF增益，但是当收发器天线比（TAR）接近1时引起性能下降。因此，进一步提出了B-DRIA方案。针对B-DRIA方案，引入蜂窝波束形成矩阵消除ICI，同时采用分布式回溯干扰对齐算法对齐用户间干扰（IUI）。仿真结果表明，B-DRIA方案比RIR方案局部获得更大的自由度。具体地，当TAR接近1时，两个方案获得相同的DoF。当TAR接近2时，B-DRIA方案的DoF优于RIR方案。
2021-06-22 cs.IT cs.NI math.IT
Downlink Analysis for the Typical Cell in Poisson Cellular Networks
由于其无与伦比的易处理性，泊松点过程（PPP）已成为蜂窝网络分析的流行模型。考虑独立于基站（BS）点过程的用户的平稳点过程，众所周知，典型用户不位于典型小区中，因此它可能不真实地代表典型小区性能。受此观察的启发，我们提出了一种结构，允许直接表征典型小区的下行链路性能。为此，我们提出了一个精确的下行链路分析的1-D的情况下，一个非常准确的近似为2-D的情况下。还提供了关于两种观点（典型用户与典型小区）的差异和相似性的一些有用的见解。
2019-08-28 cs.IT math.IT
Optimal Base Station Antenna Downtilt in Downlink Cellular Networks
根据最近的研究，当基站（BS）天线和用户设备（UE）天线之间的绝对高度差大于零时，下行链路（DL）蜂窝网络的面积频谱效率（ASE）性能将随着全负载超密集网络（UDN）中的网络密集化而持续降低并最终为零，这被称为ASE崩溃。我们重新审视这个问题，通过考虑的BS天线下倾的下行链路网络容量的影响。通常，在实际网络中，BS和UE之间存在高度差。通常利用天线下倾来调整垂直天线方向图的方向，从而增加接收信号功率或降低小区间干扰功率以改善网络性能。从覆盖概率和ASE两个方面研究了基站天线下倾与下行网络容量的关系。推导了覆盖概率和ASE的解析结果，发现对于每个基站密度，存在一个最优天线下倾以获得最大的覆盖概率。此外，我们推导出数值可解的最佳天线下倾，这是一个函数的基站密度的表达式。我们的理论和数值结果表明，应用最佳天线下倾后，网络性能可以得到显着改善。具体地，利用最佳天线下倾，ASE崩溃可以在基站密度方面延迟近一个数量级。
2018-02-21 cs.IT cs.NI math.IT
Coverage Analysis In Downlink Poisson Cellular Network With $κ$-$μ$ Shadowed Fading
当基站位置由泊松点过程（PPP）建模时，蜂窝网络的下行链路覆盖概率在期望信道是具有整数形状参数的Nakagami分布时是已知的。然而，对于许多感兴趣的衰落分布，例如Rician、Rician阴影、$κ$ - $μ$、$η$ - $μ$等，覆盖概率未知。$κ$ - $μ$阴影衰落是一般的衰落分布，其特殊情况是迄今为止已知的这些流行分布中的许多。在这封信中，我们推导出当所需信道经历$κ$ - $μ$阴影衰落时的覆盖概率。使用数值模拟，我们验证我们的解析表达式。
2016-10-24 cs.IT math.IT
On the joint impact of bias and power control on downlink spectral efficiency in cellular networks
小区偏置和下行链路发射功率是可以用于提高蜂窝网络的频谱效率的两个控制。利用小区偏置，每个移动用户与提供最高偏置信号与干扰加噪声比的基站相关联。偏置影响移动用户的小区关联决策，但不影响接收到的瞬时下行链路传输速率。调整下行链路传输功率的集合同样可以影响小区关联，但是与偏置相反，它也直接影响瞬时速率。本文研究了联合使用的细胞偏置和发射功率控制和他们的（个人和联合）的统计特性的收集每用户的频谱效率的影响。我们的分析结果和数值研究表明，在某些情况下，一个显着的性能改善帕累托有效的边界的均值方差和吞吐量公平性权衡使用偏置和功率控制单独使用。
2015-12-08 cs.IT cs.NI cs.PF
Downlink Coverage Analysis in a Heterogeneous Cellular Network
在本文中，我们考虑下行链路信号干扰噪声比（SINR）的分析在一个异构蜂窝网络与K层。每一层的特征在于根据具有一定BS密度、传输功率、具有任意分布的随机阴影衰落因子、任意路径损耗指数和朝向接纳移动站（MS）的一定偏差的齐次泊松点过程的基站（BS）布置。MS与在开放获取小区关联方案下具有最大SINR的BS关联。对于这样一个一般的设置，我们提供了一个分析表征的覆盖概率在MS。
2012-06-20 cs.IT math.IT
Joint Uplink and Downlink Relay Selection in Cooperative Cellular Networks
本文研究了协作蜂窝网络中的中继选择技术，其中用户终端充当移动中继，以帮助基站（BS）和移动台（MS）之间的通信。本文提出了一种新的中继选择方案，称为联合上行链路和下行链路中继选择（JUDRS）。具体来说，我们概括了JUDRS在两个关键方面：（i）中继联合选择上行链路和下行链路，使中继选择开销可以减少，（ii）我们考虑到最小化加权总的能量消耗MS，中继和BS通过考虑信道质量和业务负载条件的上行链路和下行链路。从信息论的角度分析了分集-复用的折衷关系，结果表明该方案在网络中协作终端的数量上实现了全空间分集。数值结果表明，与已有的最佳差信道选择算法和最佳谐波均值选择算法相比，该算法具有显著的能量效率增益。
2010-09-01 cs.IT math.IT
Distributed Power Control in Downlink Cellular Massive MIMO Systems
本文比较了集中式和分布式方法来解决多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统下行链路中具有服务质量（QoS）约束的功率最小化问题。特别是，我们研究的计算复杂性，基站（BS）之间需要交换的参数的数量，和迭代实现的收敛性。尽管基于对偶分解的分布式实现（其仅需要每个BS处的统计信道知识）通常在几次迭代之后收敛到全局最优，但是需要交换许多参数以达到收敛。
2018-02-20 cs.IT math.IT
Can Uplink Transmissions Survive in Full-duplex Cellular Environments?
带内全双工（FD）通信被认为是第五代（5G）蜂窝网络将采用的潜在候选。FD通信使得整个频谱可由上行链路和下行链路同时访问，并且因此被乐观地提升为传输速率的两倍。虽然这对于单个通信链路是正确的，但是交叉模式干扰（即，上行链路和下行链路之间的干扰）可能会减小全带宽增益。本文研究了FD操作在大规模蜂窝网络与真实的基站（BS）的位置和3GPP传播环境。结果表明，由于来自BS的压倒性的跨模式干扰，上行链路是FD操作的瓶颈。以FD方式在公共信道集上操作上行链路和下行链路提高了下行链路速率，但显著降低了上行链路速率（超过1000倍）。因此，我们提出了$α$双工方案，通过可调的部分重叠的上行链路和下行链路信道之间的上行链路和下行链路速率之间的权衡。$α$双工方案可以在上行链路和下行链路速率中的每一个中提供同时的$30\%$改进。为此，我们讨论了向后兼容的$α$双工方案与半双工用户终端。最后，我们指出了未来的研究方向，FD使蜂窝网络。
2016-04-09 cs.IT math.IT
Uplink Downlink Rate Balancing in Cooperating Cellular Networks
本文量化协作蜂窝网络中CSI反馈导致的上下行容量权衡，分析有限与无限网络下反馈速率和下行速率的交换比及缩放规律。
2015-07-14 cs.IT math.IT
Complexity Analysis of Joint Subcarrier and Power Allocation for the Cellular Downlink OFDMA System
考虑蜂窝下行链路正交频分多址（OFDMA）系统，其中单个发射机在多个离散子载波上向多个接收机发送信号。为了适应快速的信道波动，发射机应该能够动态地分配子载波和功率资源。假设完美的信道知识，我们制定的联合子载波和功率分配问题的两个优化问题：第一个是最小化的总发射功率受服务质量约束，第二个是最大化的系统效用函数受功率预算约束。在这封信中，我们表明，联合子载波和功率分配问题的上述配方一般是NP-困难的。我们还确定了几个子类的问题是多项式时间可解的。
2014-08-25 cs.IT math.IT
Downlink Outage Performance of Heterogeneous Cellular Networks
本文推导出严格的性能上限和下限的下行中断效率的K层异构蜂窝网络（HCN）的一般信号传播模型与泊松分布的基站在每一层。特别是，所提出的方法来分析在K层HCN的中断度量允许使用一般有界路径损失函数和一般分布的随机衰落过程。考虑到两个特定的基站（BS）的关联政策，它示出的派生的性能界限跟踪实际的中断度量合理以及广泛的BS密度，与他们之间的差距变得微不足道的小密集HCN部署。仿真研究还进行了2层和3层HCN的情况下，以说明推导出的边界的实际中断性能与各种选择的HCN参数的接近程度。
2016-02-05 cs.IT math.IT
Analytical Coverage Probability of a Typical User In Heterogeneous Cellular Networks
在泊松点过程（Poisson Point Process，PPP）网络模型中，基站（Base Station，BS）的位置按照空间泊松过程（Spatial Poisson Process，SPSP）随机分布，近年来已被用作下行异构蜂窝网络（HCN）性能分析的一种易处理的随机模型。HCN被建模为多层蜂窝网络，其中每层的特征在于由传输功率电平、传播路径损耗指数和BS密度。当前的HCN使能小区间干扰协调（ICIC）技术的工作通常在瑞利衰落信道中处理具有$Δ=1$的重用因子的严格频率重用（FR）或软FR。已经假设所有基站（BS）连续发送，这导致用户和RB的数量对网络性能的影响减少。本文研究了在瑞利-对数正态衰落信道中，复用因子为$Δ>1$的软FR的性能。针对循环调度和指示符功能，提出了用户和资源块（RB）的数量对小区间干扰（ICI）的影响。结果表明，小区中心用户（CCU）和小区边缘用户（CEU）的覆盖概率变化趋势相反。
2016-06-20 cs.IT math.IT
Nearly Optimal Resource Allocation for Downlink OFDMA in 2-D Cellular Networks
在本文中，我们提出了一个资源分配算法扇区化的二维（2-D）OFDMA蜂窝网络的下行链路假设统计信道状态信息（CSI）和分数频率复用。所提出的算法可以实现在一个分布式的方式，而不需要任何中央控制单元。在快衰落瑞利信道和高斯分布多小区干扰的条件下分析了其性能。我们表明，这种简单算法的发射功率往往随着用户数量增长到无穷大而达到与满足所有用户速率要求所需的最小功率相同的极限，即，所提出的资源分配算法是渐近最优的。作为这种渐近分析的副产品，我们表征的重用因子的相关值，仅取决于网络的平均状态。
2010-09-12 cs.IT math.IT
Downlink Coverage Probability in a Cellular Network with Ginibre Deployed Base Stations and Nakagami-m Fading Channels
近年来，空间随机模型的基础上决定点过程（DPP）的蜂窝无线网络的分析研究作为有前途的模型。实际上，DPP可以表达在真实蜂窝网络中观察到的宏基站（BS）配置的排斥性质，并且具有许多期望的数学性质来分析网络性能。然而，几乎所有基于DPP的模型上的先前工作都假设瑞利衰落，而基于泊松点过程的空间模型已经被开发为允许衰落/阴影传播效应的任意分布。为了使基于DPP的模型更有前途，必须将其扩展到允许非瑞利传播效应。在本文中，我们提出了下行链路蜂窝网络模型，其中的BS部署根据Ginibre点过程，这是一个主要的例子的DPPs，在Nakagami-m衰落。对于所提出的模型，我们推导出一个数值计算的覆盖概率的形式，并揭示了它的一些性质的数值和理论。
2015-03-18 cs.IT math.IT
Stochastic Geometry Analysis of Normalized SNR-Based Scheduling in Downlink Cellular Networks
通过将基站和用户的位置建模为两个独立的Poison点过程，推导了下行蜂窝网络中基于归一化信噪比调度的覆盖概率和平均数据率.调度器选择具有由短期平均SNR归一化的最大瞬时SNR的用户。在归一化SNR调度中，当期望信号经历瑞利衰落时，覆盖概率由干扰的概率密度函数的一系列拉普拉斯变换给出。此外，封闭形式的表达的覆盖概率近似实现。结果表明，归一化SNR调度由于多用户分集增益而增加了覆盖概率。
2017-03-29 cs.IT math.IT
Downlink Power Control for Massive MIMO Cellular Systems with Optimal User Association
针对大规模MIMO（multiple-input multiple-output）下行链路蜂窝系统，研究了当每个用户由优化的基站子集服务时，系统的总发射功率消耗最小的问题。我们推导出一个下界的遍历频谱效率（SE）的瑞利衰落信道和最大比传输（MRT）时，基站合作使用非相干联合传输。我们解决了联合用户关联和下行链路发射功率最小化问题，在固定的SE约束。此外，我们解决了一个最大最小的公平性问题，用户特定的权重，最大限度地提高用户之间的最差SE。推导了不同于最大信噪比（max-SNR）关联的最优BS-用户关联规则。仿真结果表明，所提出的方法可以为用户提供比小规模系统更低的发射功率，并且最优用户关联可以在需要时有效地平衡基站之间的负载。
2016-07-07 cs.IT math.IT
Rate Statistics in Cellular Downlink: A Per-User Analysis of Rateless Coded Transmission
在这封信中，我们专注于无比率编码的自适应传输在蜂窝下行链路。基于BS位置的随机几何模型，我们评估速率的元分布，即，以点过程为条件的速率分布。每用户速率的分布的准确近似提出，并清楚地表明，提供了一个很好的匹配的仿真结果。我们说明了由于物理层无速率编码相对于固定速率自适应调制和编码的每用户速率的增益。
2020-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage and capacity scaling laws in downlink ultra-dense cellular networks
在新型无线设备和带宽密集型应用激增的推动下，数据流量和相应的网络负载急剧增加。网络致密化已被认为是提供更高网络容量和增强覆盖的有前途和有效的方式。超密集网络（UDN）的性能分析的大多数先前的工作集中在随机空间部署与理想化的奇异路径损耗模型和瑞利衰落。在本文中，我们考虑一个更精确和一般的模型，它结合了多斜率路径损耗和一般衰落分布。我们推导了泊松域网络中考虑最强基站关联的覆盖概率和容量的尾部行为和缩放定律。我们的分析结果确定的制度中，信号与干扰加噪声比（SINR）的渐近增长，饱和，或随着网络密度的增加而减少。当UDN导致更差甚至为零的SINR覆盖范围和容量，我们建立一般的结果，我们提供清晰的见解无线网络致密化的基本限制。
2016-02-29 cs.IT cs.NI math.IT
Downlink coverage probability in cellular networks with Poisson-Poisson cluster deployed base stations
Poisson-Poisson簇过程是一类具有吸引点模式的点过程。最近，PPCP被积极地研究用于异构蜂窝网络或设备到设备网络的建模和分析。然而，令人惊讶的是，据作者所知，对于具有根据PPCP部署的基站（BS）的蜂窝网络，在最基本的设置（例如单层、瑞利衰落和最近BS关联）内，没有以数值可计算形式的下行链路覆盖概率的精确推导。在本文中，我们考虑这个基本模型，并推导出一个数值计算的覆盖概率的形式。为了验证分析，我们比较了数值计算与蒙特卡罗模拟的结果，并确认良好的协议。
2018-03-16 cs.IT math.IT math.PR
Joint Uplink and Downlink Coverage Analysis of Cellular-based RF-powered IoT Network
环境射频（RF）能量收集由于其普遍性和成本效益，已成为大规模物联网（IoT）生态系统中为小型设备和传感器供电的有前途的解决方案。在本文中，我们研究了基于蜂窝的环境RF能量收集物联网的联合上行链路和下行链路覆盖，其中蜂窝网络被假设为RF能量的唯一来源。我们考虑用于功率和信息传输的基于时分的方法，其中每个时隙被划分为三个子时隙：（i）充电子时隙，在该充电子时隙期间，蜂窝基站（BS）充当IoT设备的RF充电器，IoT设备然后使用在该子时隙中收集的能量用于在剩余的两个子时隙期间的信息发送和/或接收，（ii）下行链路子时隙，在该下行链路子时隙期间，IoT设备从相关联的BS接收信息，以及（iii）上行链路子时隙，在该上行链路子时隙期间，IoT设备向相关联的BS发送信息。对于该设置，我们表征联合覆盖概率，其是典型设备在给定时隙中收获足够能量并且相对于其相关联BS在上行链路和下行链路信号干扰噪声比（SINR）覆盖下的事件的联合概率。该度量显著地概括了关于能量收集通信的现有技术，该现有技术通常分别集中于下行链路或上行链路覆盖。关键的技术挑战在于处理在充电子时隙中收集的能量的量与下行链路和上行链路子时隙中的信息信号质量（SINR）之间的相关性。主导的BS为基础的方法来获得紧密的近似，这个联合覆盖概率。还提供了几个系统设计见解，包括与定期供电的物联网网络的比较和吞吐量最佳时隙划分。
2017-05-18 cs.IT math.IT
Zero-Outage Cellular Downlink with Fixed-Rate D2D Underlay
无线蜂窝系统中的两个新兴趋势是设备到设备（D2D）和机器到机器（M2M）通信。D2D使得能够有效地重用许可频谱以支持本地化传输，而M2M连接通常以固定和低传输速率为特征。在上行链路M2M业务最终被递送到基站（BS）之前，D2D连接可以有助于上行链路M2M业务到更有能力的蜂窝设备的本地化聚合。在本文中，我们示出了固定的M2M速率是与另一个\emph{downlink}蜂窝传输同时发生的高效机器类型D2D同步操作的使能器。在所考虑的情形中，BS $B$向用户$U$发送，同时存在附接到$U$的$N_M$机器类型设备（MTD），所有MTD同时向$U$发送并且每个MTD使用相同的速率$R_M$。当假设$B$知道信道$B-U$，但不知道从MTD到$U$的干扰信道时，我们证明存在总是可以由$U$解码的正下行链路速率，导致下行链路信号的零中断。这是多址接入信道和固定速率$R_M$的特征的相当令人惊讶的结果。我们还考虑了一个更简单的情况下，单用户解码器在$U$连续干扰消除。然而，对于单用户解码器，仅当$N_M=1$时存在正的零中断率，并且当$N_M>1$时为零。这意味着联合解码有助于实现固定速率的OFDM操作。
2014-12-30 cs.IT math.IT
Downlink Analysis for a Heterogeneous Cellular Network
本文对异构蜂窝网络下行链路性能进行了全面的研究。一般hetnet模型被认为是由任意数量的开放接入和封闭接入层的基站（BS）根据独立的齐次泊松点过程安排。每一层的基站具有恒定的发射功率、任意分布的随机衰落系数和任意幂律路径损耗模型的路径损耗指数。对于这样一个系统，在任意移动台（MS）的覆盖概率和平均速率，和平均每层负载的分析特性，推导出最大SINR连接和最近BS连接模型。使用随机排序，有趣的属性和简化的hetnet下行链路性能的推导，通过这两个连接模型的最大瞬时接收功率（MIRP）连接模型和最大偏置接收功率（MBRP）连接模型，分别提供了很好的见解hetnets和下行链路性能在这些复杂的网络。此外，研究结果也证明了随机几何方法研究hetnet性能的有效性和分析的易处理性。
2014-03-29 cs.IT math.IT
Downlink Power Control in Two-Tier Cellular Networks with Energy-Harvesting Small Cells as Stochastic Games
蜂窝网络中的能量收集是一种新兴技术，用于增强功率受限的无线设备的可持续性。本文考虑了与小小区重叠的宏小区的同信道部署。小小区基站（SBS）从环境源获取能量，而宏小区基站（MBS）使用常规电源。给定MBS的随机能量到达过程，我们推导出MBS和SBS的下行链路传输的功率控制策略，使得它们可以实现它们的目标（例如，将信号与干扰加噪声比（SINR）保持在可接受的水平）。我们考虑用于SBS的集中式能量收集机制，即，存在中央能量存储器（CES），其中能量被收集并且然后被分配到SBS。当MBS数量较少时，CES和MBS之间的博弈模型为单控制器随机博弈，均衡策略可作为二次规划问题的解得到.然而，当SBS的数量趋于无穷大（即，一个高度密集的网络），集中式方案变得不可行，因此，我们使用平均场随机博弈来获得每个SBS的分布式功率控制策略。通过求解一个偏微分方程组，我们推导出的平均场分布的知识，并在电池的SBS的可用收获的能量水平的SBS的功率控制策略。
2015-10-27 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Pricing-Based User Association for Downlink Heterogeneous Cellular Networks
本文研究了在比例公平准则下，无线下行异构蜂窝网络中用户与基站关联的优化问题。我们首先考虑的情况下，每个BS有一个单一的天线，并在固定的功率发射，并提出了一个分布式的价格更新策略的定价为基础的用户关联方案，其中用户被分配到BS的基础上的效用函数减去价格的值。提出的价格更新算法是基于坐标下降法求解网络效用最大化问题的对偶，它具有严格的性能保证。该算法的主要优点相比，现有的次梯度方法的价格更新是，该算法是独立的参数选择，可以异步实现。此外，本文考虑了联合用户关联和基站功率控制问题，并提出了一种迭代对偶坐标下降和功率优化算法，显着优于现有的方法。最后，本文考虑了基站具有多天线和空间复用多用户的情况下的联合用户关联和基站波束形成问题。我们将双坐标下降与加权最小均方误差（WMMSE）算法，并表明，它实现了几乎相同的性能作为一个计算上更复杂的基准算法（适用于整个网络的BS关联的WMMSE算法），同时避免过多的BS切换。
2014-08-17 cs.IT cs.NI math.IT
Gaussian Approximation for the Downlink Interference in Heterogeneous Cellular Networks
本文推导了高斯近似边界的标准化聚合无线干扰（AWI）在下行链路中的K层异构蜂窝网络时，在每一层中的基站分布在平面上根据（可能是非齐次的）泊松过程。所提出的方法是一般的，足以占一般有界的路径损耗模型和衰落统计。标准化AWI的分布与标准正态分布的偏差用Kolmogorov-Smirnov距离来测量。一个显式的表达式，这两个分布之间的Kolmogorov-Smirnov距离的边界作为一个广泛的网络参数，如每层的传输功率电平，基站的位置，衰落统计和路径损耗模型的函数。仿真研究证实了分析结果。特别是，即使对于中等密度的异构蜂窝网络，标准化AWI分布与其正态近似之间也会出现良好的统计匹配。预计这些结果将对新兴5G网络架构的性能上限和下限的表征产生重要影响。
2016-02-04 cs.IT math.IT
Efficient Linear Precoding in Downlink Cooperative Cellular Networks with Soft Interference Nulling
提出了一种简单的线路网络模型来研究下行蜂窝网络。在没有基站协作的情况下，系统是干扰受限的。当允许基站联合编码用户信号时，干扰限制被克服，但是实现容量的脏纸编码方案对于实际实现来说可能太复杂。提出了一种新的线性预编码技术--软干扰置零（SIN）技术，该技术在全网络协调下至少具有迫零（ZF）波束成形的性能。与ZF不同，SIN允许干扰的可能性，但过度惩罚干扰。通过求解凸优化问题来计算SIN预编码器，并将该公式扩展到多天线信道。SIN可以应用时，只有有限数量的基站合作，它表明，SIN下部分网络协调可以优于全网络协调ZF在中等信噪比。
2009-09-24 cs.IT math.IT
A New Analysis of the DS-CDMA Cellular Downlink Under Spatial Constraints
直接序列码分多址（DS-CDMA）蜂窝下行链路是由一个约束随机空间模型，涉及一个固定数量的基站放置在一个有限的区域与最小的分离建模。该分析是由一个新的封闭形式的表达式在每个移动的条件中断概率，其中的条件是相对于网络实现。该分析具有灵活的信道模型，占路径损耗，Nakagami衰落和阴影。通过生成多个随机网络并应用给定的资源分配策略，获得提供给每个用户的速率的分布。除了确定平均速率之外，该分析还可以确定网络的传输容量，并且可以根据实现指定速率的用户的比例来表征公平性。分析是用来比较一个速率控制政策对功率控制政策和调查的最小基站间隔的影响。
2012-10-13 cs.IT math.IT
A sufficient condition for tail asymptotics of SIR distribution in downlink cellular networks
我们考虑单层下行链路蜂窝网络的空间随机模型，其中无线基站根据具有一般i.i.d.的欧氏平面上的一般平稳点过程进行部署。传播效应最近，Ganti & Haenggi（2016）考虑了相同的一般蜂窝网络模型，并且作为许多重要结果之一，导出了信号干扰比（SIR）分布的尾渐近性。然而，他们没有提到结果成立的任何条件。本文弥补了他们的结果的不足，给出了渐近结果成立的一个充分条件。我们进一步举例说明了满足这样一个充分条件的例子，并指出了相应的渐近结果的例子模型。我们还给出了一个违反充分条件的简单反例。
2016-03-15 cs.IT math.IT math.PR
Modeling Non-Uniform UE Distributions in Downlink Cellular Networks
最近的一种建模和分析下行链路蜂窝网络的方法是使用随机空间模型。假设用户设备（UE）分布是均匀的，则在位于原点的典型UE处执行分析。虽然这种对UE进行采样的方法提供了在UE位置上平均的统计数据，但是不可能分别对小区内部和小区边缘UE进行采样。这使得分析涉及UE的非均匀分布的部署场景的问题变得复杂，尤其是当UE和基站（BS）的位置是相关的时。为了促进这种分离，我们提出了一种新的易处理的方法，采样UE有条件地细化BS点过程，并表明所得到的框架可以用作一个易处理的生成模型来研究蜂窝网络与非均匀UE分布。
2012-12-23 cs.IT math.IT stat.AP
Signal and Interference Leakage Minimization in MIMO Uplink-Downlink Cellular Networks
在基站（BS）和MIMO蜂窝系统的用户处的空间域中的线性处理使得能够控制小区间和小区间干扰。已经提出了许多迭代算法，其允许BS和用户仅基于本地信道状态信息经由消息交换以分布式方式计算发送侧和接收侧线性处理器。在本文中，提出了一种新的这样的策略，需要交换的酉矩阵之间的BS和用户。具体地说，集中在一个一般的上行链路和下行链路操作的细胞，线性处理器的设计获得的交替优化解决方案的问题，最小化的加权和的下行链路和上行链路小区间干扰功率和泄漏的信号功率在空间正交的接收子空间。对于下行链路操作的小区，通过最小均方误差（MMSE）或迫零（ZF）预编码来处理小区内干扰，对于上行链路操作的小区，通过联合解码来处理。数值结果验证了所提出的技术相对于现有的类似技术，只占干扰功率的优化的优势。
2014-08-22 cs.IT math.IT
Downlink Coordinated Multi-Point with Overhead Modeling in Heterogeneous Cellular Networks
协作多点（CoMP）通信对于异构蜂窝网络（HCN）来说是有吸引力的，以减少干扰。然而，先前的CoMP方法在HCN中面临两个主要障碍。首先，它们通常忽略小区间开销消息传递延迟，尽管它导致不可降低的性能界限。其次，他们考虑了基站位置的网格或Wyner模型，这不适合于众多且随机的HCN BS位置。即使对于没有重叠的小小区的常规宏小区网络，SINR结果在网格模型中也不容易处理，在Wyner模型中也不准确。为了克服这些障碍，我们开发了一种新的分析框架，其中包括开销延迟的影响，在HCN的CoMP评估。该框架可用于一类没有用户数据共享的CoMP方案。作为一个例子，我们将其应用到下行链路CoMP迫零波束成形（ZFBF），并看到显着的分歧从以前的工作。例如，我们表明，CoMP ZFBF不增加吞吐量时，开销信道延迟大于60%的信道相干时间。我们还发现，在大多数情况下，仅与一个其他小区协调几乎是下行链路CoMP ZFBF的最佳选择。
2012-10-19 cs.IT math.IT
Multi-Antenna Transmission in Downlink Heterogeneous Cellular Networks under A Threshold-based Mobile Association Policy
随着5G时代的到来，异构蜂窝网络（HCN）引起了广泛的研究兴趣。在本文中，我们提供了一个全面的分析，在多层下行链路HCN的多天线传输。首先，我们提出了一个面向可靠性的基于阈值的移动关联策略，每个用户连接到最强的基站，从该用户可以获得最大的截断长期接收功率。根据我们的移动关联策略，我们推导出任意随机定位的用户的精确中断概率的解析表达式，以及计算方便的上下界。中断概率的渐进分析表明，在移动关联中引入较大的接入阈值可以显着降低中断概率。我们进一步研究了HCN的光谱效率和能量效率。理论分析和数值验证表明，通过合理选择接入门限，可以提高系统的频谱效率和能量效率。
2016-10-26 cs.IT math.IT
Downlink Performance Analysis for a Generalized Shotgun Cellular System
在本文中，我们分析了信号干扰加噪声比（SINR）的性能在移动台（MS）在一个随机蜂窝网络。蜂窝网络是由位于一维、二维或三维空间中的基站按照可能非齐次的泊松点过程形成的，这是所谓的鸟枪蜂窝系统的推广。我们开发了一个序列的SCS的等价关系，并使用它们来获得半解析表达式的覆盖概率在MS时，从每个BS的传输可能会受到随机衰落与任意分布以及衰减以下任意路径损耗模型。对于齐次泊松点过程中的干扰有限的情况下，幂律路径损耗模型，我们表明，SINR分布是相同的所有衰落分布，是不是一个函数的基站密度。此外，还讨论了随机发射功率、功率控制、多信道复用组对下行链路性能的影响。为分析SINR而开发的技术具有超出蜂窝网络的应用，并且可以用于认知无线电网络、毫微微蜂窝网络和其他异构和多层网络的类似研究。
2012-12-13 cs.IT math.IT
Adaptive Downlink CoMP in Heterogeneous Cellular Networks with Imperfect Overhead Messaging
协作多点传输（CoMP）是异构蜂窝网络（HetNet）中提高网络吞吐量的有效手段。然而，如果基站（BS）之间发生不完全协调，其性能会严重削弱。许多现有的CoMP工作没有考虑小区间开销消息延迟，使得获得看似惊人的CoMP吞吐量增益。在本文中，量化误差和延迟，实际存在于开销消息建模，我们开发了一个更易于处理的SIR模型的基础上的随机几何框架。提出了一种应用于下行迫零波束形成（ZFBF）的自适应多点协作（CoMP）技术，该技术可以通过延迟开销消息来减轻协作小区的干扰。的用户的SIR的互补累积分布函数（CCDF）的界限的特征在于，使得用户的平均吞吐量是能够分析评估。数值结果表明，所提出的自适应CoMP方案可以使吞吐量增益非常强大的开销延迟，从而显着提高吞吐量，即使在BS不完全协调。
2014-12-14 cs.IT math.IT
Physical Layer Security in Downlink Multi-Antenna Cellular Networks
在本文中，我们研究了蜂窝网络的下行链路的物理层安全性，其中传输到每个移动用户的机密消息可以被（i）在同一小区中的其他用户和（ii）在其他小区中的用户窃听。基站和移动用户的位置被建模为两个独立的二维泊松点过程。使用所提出的模型，我们分析了正则化信道逆（RCI）预编码实现的保密率进行大系统分析，结合随机几何和随机矩阵理论的工具。我们得到近似的保密中断的概率和平均保密率，并表征制度，RCI预编码实现非零保密率。我们发现，不同于孤立的细胞，在蜂窝网络中的保密率不单调增长的发射功率，和网络往往是在保密中断，如果发射功率增长无界。此外，我们表明，有一个最佳的值的基站部署密度，最大化的保密率，这个值是一个信号噪声比的递减函数。
2013-07-27 cs.IT math.IT
Demo: Non-classic Interference Alignment for Downlink Cellular Networks
我们的演示旨在证明最近提出的干扰管理方案的概念，该方案在没有复杂协调的情况下减少下行链路中的小区间干扰，称为非经典干扰对齐（IA）方案。我们假设一个主基站（BS）需要服务三个用户设备（UE）而另一个BS正在引起干扰的情况。主要目标是构建对准方案;即，每个UE估计主信道系数和受干扰信道系数，计算由干扰BS丢弃的最佳无干扰方向，并将它们反馈给主BS，主BS进而应用调度以选择最佳的无小区间干扰方向。一旦该方案被建立，我们就能够测量下行干扰信道的总容量。我们运行该计划在CorteXlab;位于法国里昂的一个控制硬件设施，具有远程可编程无线电和多节点处理能力，我们说明了不同的信道实现可实现的容量增益。
2015-11-04 cs.IT math.IT
