Downlink and Uplink Cell Association with Traditional Macrocells and Millimeter Wave Small Cells
毫米波（mmWave）链路将提供高容量，但在穿透固体物体或在固体物体周围衍射方面很差。因此，我们考虑一个混合蜂窝网络，传统的6 GHz以下的宏小区与密集的毫米波小小区共存，移动用户可以机会主义地连接到任何一个。我们开发了一个通用的分析模型来表征和推导的上行链路和下行链路小区关联的SINR和速率覆盖概率，在这样的混合部署。我们提供了广泛的验证这些分析结果（依赖于几个简化的假设）与模拟结果。利用分析结果，不同的解耦上行链路和下行链路的小区关联策略进行了研究，并显示其优越性相比，传统的耦合方法。最后，研究了毫米波中的小小区偏置，并且我们表明，由于宽带宽，前所未有的偏置值是理想的。
2016-01-20 cs.IT math.IT
Impact of Dual Slope Path Loss on User Association in HetNets
智能负载均衡对于充分实现密集异构网络的优势至关重要。目前的技术主要是用单斜率路径损耗模型研究的，尽管已知多斜率模型更接近实际部署。本文深入研究了双斜率路径损耗模型下HetNet中用户关联的偏置和上行/下行解耦性能。结果表明，双斜率路径损耗模型改变了固有的偏置和偏置和上行链路/下行链路解耦的增益的权衡。结果表明，对于双斜率路径损耗模型，最大化中值速率的偏差对于其他用户不是最优的，例如，边缘用户。此外，最佳的下行链路偏置示出实现大部分的下行链路-上行链路解耦的增益。此外，密集网络中的用户关联增益被观察到是非常敏感的路径损耗指数超过临界距离的双斜率模型。
2015-10-25 cs.IT cs.NI math.IT
Downlink User Association and Uplink Scheduling for Energy Harvesting Users in Software-Defined Mobile Networks
在本文中，我们考虑一个异构网络，其中包括一个宏基站和一些微微基站利用大规模MIMO和MIMO技术，分别。采用中央软件定义移动网络（SDMN）控制器，以提供用户关联和能量调度。用户被认为是电池有限的，并且能够同时进行无线信息和功率传输（SWIPT），以便收获能量并解决能量短缺问题。这些用户从下行链路中的接收信号中获取能量，并通过其上行链路通信消耗能量。本文通过引入一个合适的效用函数，联合优化网络的总速率和所收获的能量来处理下行链路用户关联。在这方面，经由下行链路优化阶段计算每个用户的最优用户关联和功率分割因子。然后，将上行链路调度过程定义为在每个时间点选择最佳用户进行数据传输，并通过求解李雅普诺夫漂移加惩罚函数优化其发射功率。仿真结果提供，以确认所提出的算法相比，以前的用户关联和上行链路调度方法在用户之间提供公平性和电池管理方面的最优性。
2018-02-10 cs.IT math.IT
Optimizing User Association and Spectrum Allocation in HetNets: A Utility Perspective
研究了干扰受限条件下多层异构网络（HetNet）上下行链路的联合用户关联和频谱分配问题。用户与基站（BS）的基础上偏置的下行链路接收功率相关联。频谱在层之间共享或正交划分。本文将基站在不同层中的布局建模为空间点过程，并采用随机几何方法推导出基于覆盖率的网络理论平均比例公平效用。通过建立和求解网络效用最大化问题，解析地得到了多层网络的最优用户关联偏置因子和频谱划分比。结果分析表明，下行链路和上行链路用户关联不必是对称的。对于频谱共享下的上行链路，如果所有层具有相同的目标信号干扰比（SIR），基于距离的用户关联被证明是最佳的各种路径损耗和功率控制设置下。对于下行链路和上行链路，在正交频谱划分下，示出了分配给每个层的频谱的最佳比例应该匹配与该层相关联的用户的比例。仿真验证了分析结果。在典型系统参数下，仿真结果表明，频谱划分性能更好的下行链路的效用，而频谱共享性能更好的功率控制的上行链路。
2014-12-18 cs.IT cs.NI math.IT
Uplink and Downlink Rate Analysis of a Full-Duplex C-RAN with Radio Remote Head Association
本文分析了全双工云无线接入网（C-RAN）在所有参与和单个最佳远程无线头端（RRH）关联方案下的上行链路（UL）和下行链路（DL）速率。具体地，假设根据泊松点过程分布的多天线装备的RRH。分别使用UL和DL RRH处的接收和发送波束成形器设计来最大化单个最佳RRH关联方案的UL和DL总和速率。在单一最佳策略的情况下，我们研究了基于最大比合并/最大比传输（MRC/MRT）和迫零/MRT（ZF/MRT）处理的最优和次优方案。数值结果表明，显着的性能改善，可以通过使用全双工模式相比，半双工模式。此外，波束成形设计和RRH关联方案的选择对可实现的全双工增益具有主要影响。
2016-06-01 cs.IT math.IT
Full-Duplex Cloud-RAN with Uplink/Downlink Remote Radio Head Association
本文考虑了一种云无线接入网络（C-RAN），其中空间分布的远程无线电头端（RRH）与全双工用户通信。为了反映现实场景，假设上行链路（UL）和下行链路（DL）RRH配备有多个天线并且根据泊松点过程分布。我们考虑所有的参与和最近的RRH关联方案与分布式波束形成的最大比合并/最大比传输（MRC/MRT）和迫零/MRT（ZF/MRT）处理的形式。我们推导出解析表达式，用于比较关联方案之间的平均和速率作为RRH天线的数量和密度的UL和DL RRH的函数。数值结果表明，显着的性能改善，可以通过使用全双工模式相比，半双工模式，而波束成形设计的选择，以及RRH关联方案在确定全双工增益起着至关重要的作用。
2016-02-29 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
Joint Uplink-Downlink Cooperative Interference Management with Flexible Cell Associations
研究了由K个基站-移动终端组成的干扰网络的信息论模型。每个BS连接到携带相同索引的MT以及L个跟随的MT。我们固定L的值，并在大型网络中研究每个用户的自由度（puDoF）。我们假设每个MT可以与N个BS相关联，并且这些关联由具有网络全局视图的基于云的控制器确定。MT必须与BS相关联，以便BS在下行链路中发送其消息，或者在上行链路中具有其解码的消息。我们提出了puDoF内界为任意值的L时，只考虑上行链路，并表征上行链路puDoF值时，只允许迫零方案。然后，我们引入新的可实现的平均上行链路-下行链路puDoF值，并显示其最优的范围时，N \leq（L/2），当我们限制我们的注意力迫零计划。此外，对于剩余的范围，我们的最佳下行链路方案的特点时，使用上行链路的最佳关联。最后，我们表明，该计划是信息理论上最优的Wyner的线性干扰网络。
2019-11-16 cs.IT math.IT
Dynamic Joint Uplink and Downlink Optimization for Uplink and Downlink Decoupling-Enabled 5G Heterogeneous Networks
第五代（5G）移动网络中以用户为中心和个性化服务的概念鼓励诸如动态非对称上行链路/下行链路资源分配和小区到具有解耦上行链路和下行链路（DeUD）接入的用户的弹性关联的技术解决方案。在本文中，我们开发了一种联合上行链路和下行链路优化算法DeUD使能的无线网络的自适应联合上行链路和下行链路带宽分配和功率控制，在不同的链路关联策略。基于小区间干扰的一般模型，我们提出了一个三步优化算法，以联合优化的上行链路和下行链路的带宽分配和功率控制，使用固定点的方法为非线性运营商的单调性或不单调性，最大限度地提高每个链路的服务质量满意度的最低水平，受到一般类的资源（功率和带宽）的约束。我们提出的数值结果说明了在现实世界中的网络模拟器的理论研究结果，并显示我们的解决方案相比，传统的比例公平资源分配计划在耦合的上行链路和下行链路（CoUD）接入和新的链路关联计划在DeUD的优势。
2016-12-15 cs.IT math.IT
Joint Downlink Base Station Association and Power Control for Max-Min Fairness: Computation and Complexity
在具有大量低功率基站（BS）的异构网络（HetNet）中，适当的用户-BS关联和功率控制对于实现期望的系统性能至关重要。本文系统地研究了最大最小公平性准则下蜂窝网络下行链路基站联合关联和功率分配问题。首先，我们证明了这个问题是NP困难的。其次，我们证明了最优值的上界可以很容易地计算，并提出了一个两阶段的算法来找到一个高质量的次优解。仿真结果表明，该算法在高信噪比条件下接近最优。第三，我们证明了在一些附加的温和的假设下，该问题可以在多项式时间内通过半分布式算法求解到全局最优解。该结果基于原始问题到具有增益$\log(g_{ij})$的分配问题的变换，其中$\{g_{ij}\}$是信道增益。
2014-07-10 cs.IT math.IT
Joint User Association and Downlink Beamforming for Green Cloud-RANs with Limited Fronthaul
随着智能设备和移动数据流量的爆炸式增长，有限的前传容量已经成为绿色通信接入网络（例如云无线接入网络（C-RAN））的显著瓶颈。在本文中，我们提出了一个联合的用户关联和下行链路波束成形方案的绿色C-RAN，以最大限度地减少网络功耗与有限的前传链路。首先将设计问题转化为一个混合整数非线性规划（MINLP）问题，然后将MINLP问题转化为一个混合整数二阶锥规划（MI-SOCP）问题。通过将整数变量松弛为连续变量，提出了一种可在多项式时间内完成的膨胀算法。仿真结果验证了该算法的有效性，与LTE-A采用的方案相比。
2016-06-23 cs.IT math.IT
Downlink and Uplink Decoupling: a Disruptive Architectural Design for 5G Networks
蜂窝网络中的小区关联传统上仅基于下行链路接收信号功率，尽管上行链路和下行链路传输功率和干扰电平显著不同。这种方法在宏基站都具有相似的发射功率电平的同构网络中是足够的。然而，随着不同基站类型的发射功率存在很大差异的异构网络的增长，这种方法效率非常低。在本文中，我们研究了下行链路和上行链路解耦（DUDe）的概念，其中下行链路小区关联是基于下行链路接收功率，而上行链路是基于路径损耗。我们提出了这种5G设计方法的动机，并通过基于沃达丰在密集城市地区的LTE现场试验网络的模拟评估了这种设计方法的收益，采用了基于实时网络测量的高分辨率射线跟踪路径损耗预测和现实流量地图。
2014-05-08 cs.IT cs.NI math.IT
Fundamentals of the Downlink Green Coverage and Energy Efficiency in Heterogeneous Networks
本文研究了由基站（BS）的$K$独立泊松点过程（PPP）组成的异构蜂窝网络（HetNet）下行链路的绿色（节能）覆盖概率、链路和网络能量效率。首先研究了通用小区关联函数的重要统计特性，推导了幂律小区关联函数的小区负载统计量，它可以准确地表征基站在每一层中的空小区概率。提出了一种简单可行的绿色信道感知的小区关联（GCA）方案，并给出了最大接收功率关联（MRPA）和最近基站关联（NBA）等特定小区关联方案的绿色覆盖概率。然后，链路和网络的能量效率，提出了表征的平均频谱效率每单位功耗的BS和平均区域频谱效率的HetNet，分别。本文给出了GCA、MRPA和NBA方案的绿色覆盖概率、链路和网络能量效率的严格界，理论上证明了它们是其它小区关联方案所能达到的链路和网络能量效率的最大极限，数值结果也验证了这一事实。
2016-08-05 cs.IT math.IT
Joint Uplink-Downlink Cell Associations for Interference Networks with Local Connectivity
研究了由K个基站-移动终端组成的干扰网络的信息论模型。每个BS连接到携带相同索引的MT以及跟随MT的L个MT，其中连接性参数L >= 1。我们固定L的值，研究K趋于无穷大的大型网络。我们假设每个MT可以与Nc个BS相关联，并且这些关联由具有网络全局视图的基于云的控制器确定。MT必须与BS相关联，以便BS在下行链路中发送其消息，或者在上行链路中解码其消息。在以前的工作中，最大化每个用户的平均上行链路-下行链路自由度自由度（puDoF）的小区关联被确定为L=1时的情况。此外，当仅考虑下行链路时，当我们被限制为仅使用迫零干扰消除方案时，针对L的所有值解决了该问题。在这项工作中，我们首先提出了puDoF内界为任意值的L时，只考虑上行链路，并表征上行链路puDoF值时，只允许迫零方案。然后，我们引入新的可实现的平均上行链路-下行链路puDoF值。我们证明了当Nc <= L/2时，新格式是最优的.另外，我们推测当Nc >= L时，在上行链路期间具有单位puDoF是最佳的。
2018-02-22 cs.IT math.IT
Joint Downlink Cell Association and Bandwidth Allocation for Wireless Backhauling in Two-Tier HetNets with Large-Scale Antenna Arrays
研究了两层蜂窝异构网络（HetNets）中的联合下行链路小区关联（CA）和无线回程带宽分配（WBBA）问题。在宏基站（BS）处实现大规模天线阵列，而宏小区范围内的小小区是单天线BS，并且它们依赖于到宏BS的空中链路以用于回程。研究了无线回程约束下的和对数用户速率最大化问题。提出了一种基于同信道反向时分双工（TDD）和动态软频率复用（SFR）的双工和频谱共享方案，用于在宏BS处具有大规模天线阵列的双层HetNet中的干扰管理和用于小小区的无线回程。针对HetNet中的联合CA-WBBA，研究了两种带内WBBA场景，即统一带宽分配和每个小小区带宽分配场景。采用一种两层递阶松弛优化分解方法求解混合整数非线性规划问题。基于通用算法建模系统（GAMS）优化求解器和快速算法的解决方案也提出了在每小小区WBBA场景中的小区关联。结果表明，当所有的小小区都必须使用带内无线回程时，系统负载对总对数速率和每用户速率性能的影响大于部署在宏小区范围内的小小区的数量。所提出的联合CA-WBBA算法具有近似等于宏BS处的大规模天线阵列的大小的最优负载。小区范围扩展（CRE）策略，这是一个有效的小区关联方案的HetNet与完美的回程，被证明是低效时，带内无线回程的小小区开始发挥作用。
2014-12-31 cs.IT cs.NI math.IT
Matching theory for priority-based cell association in the downlink of wireless small cell networks
覆盖在现有蜂窝基础设施上的小型蜂窝的部署被视为下一代蜂窝系统中的关键特征。研究了小小区网络下行链路中的用户关联问题。该问题被制定为一个多对一的匹配游戏，其中用户和SCBS排名彼此的基础上的效用函数，占可实现的性能，在速率和公平的小区边缘用户，如捕获的新提出的优先级。为了解决这个问题，提出了一种新的分布式算法，可以达到一个稳定的匹配。仿真结果表明，该方法产生的平均效用增益高达65%相比，一个共同的关联算法，是基于接收信号强度。与经典的延迟接受算法相比，结果也显示了40%的效用增益和更公平的用户之间的效用分配。
2014-03-10 cs.GT cs.IT math.IT
Joint User Association and Power Control for Load Balancing in Downlink Heterogeneous Cellular Networks
在传统的关联中，我们利用有效速率来代替可达速率，设计了两种异构蜂窝网络中的负载均衡关联方案，这两种关联方案都是以最大化有效速率之和为目标的问题。在这两种方案中，一种只考虑用户关联，而另一种在进行用户关联的同时引入功率控制以减轻干扰和降低能量消耗。由于有效速率与某个基站的负载和某个用户的可达速率密切相关，因此它可以作为HCN中负载均衡的关联方案的关键因素。为了解决无功率控制的关联问题，我们设计了一个单层迭代算法，将原优化问题的比率和形式转化为参数化的多项式形式。将该算法与功率控制算法相结合，提出了一种求解带功率控制的关联问题的两层迭代算法。特别地，外层使用无功率控制问题的算法来执行用户关联，并且内层使用功率更新函数（PUF）来更新每个BS的发射功率。最后，我们给出了算法的收敛性和复杂性分析。仿真结果表明，所提方案的性能优于传统的用户关联方案，联合用户关联和功率控制的方案比传统方案和其他卸载方案具有更高的负载均衡增益和能量效率。
2016-07-04 cs.IT math.IT
Heterogeneous Cellular Networks with Flexible Cell Association: A Comprehensive Downlink SINR Analysis
在本文中，我们开发了一个易于处理的框架，在下行链路异构蜂窝网络（HCN）的SINR分析灵活的小区关联政策。HCN被建模为多层蜂窝网络，其中每层的基站（BS）被随机地定位并且具有特定的发射功率、路径损耗指数、空间密度和朝向接纳移动用户的偏置。例如，与宏小区相比，微微小区通常将具有较低的发射功率、较高的路径损耗指数（较低的天线）、较高的空间密度（每个宏小区有许多微微小区）以及正偏置，使得积极鼓励宏小区用户使用负载较轻的微微小区。在本文中，我们隐含地假设所有的基站有完整的队列，未来的工作应该放松。对于该模型，我们推导出了典型用户在整个网络或某一层中的中断概率，它等价于下行链路SINR累积分布函数。结果是准确的所有信干噪比，和他们的表达式承认相当简单的封闭形式在一些似是而非的特殊情况下。我们还推导出典型用户的\emph{average ergodic rate}和\emph{minimum average user throughput} --每层中一个小区所支持的平均用户吞吐量中的最小值。我们观察到，无论是BS或层的数量改变中断概率或平均遍历率在干扰有限的满载HCN与无偏小区关联（无偏置），并观察偏置如何改变各种指标。
2011-07-19 cs.IT math.IT
Analysis of the Decoupled Access for Downlink and Uplink in Wireless Heterogeneous Networks
无线蜂窝网络向异构基础设施演进，其特征在于多种类型的基站（BS），诸如毫微微BS（FBS）和宏BS（MBS）。无线设备观察多个点（BS），无线设备可以通过多个点接入基础设施，并且无线设备可以选择从一个BS接收下行链路（DL）业务并且通过另一BS发送上行链路（UL）业务。这种情况被称为解耦DL/UL接入。使用随机几何的框架，我们推导出DL/UL的关联概率。为了最大化平均接收功率，随着FBS的相对密度最初增加，大部分设备选择解耦接入，即在DL中从MBS接收并且在UL中通过FBS发送。我们分析了这种类型的关联在系统中的平均吞吐量的影响。
2014-10-21 cs.IT cs.NI math.IT
Cellular Downlink Performance with Base Station Sleeping, User Association, and Scheduling
基站（BS）休眠已经成为一种可行的解决方案，以通过停用未充分利用的BS来提高整体网络能量效率。然而，它影响休眠小区中的用户的性能，这取决于他们的BS关联准则、他们朝向活动BS的信道条件、以及活动BS处的调度准则和业务负载。本文通过建立一个系统的框架，推导出考虑到上述因素的频谱效率和下行链路传输到睡眠小区用户的中断概率的蜂窝系统的性能与BS睡眠。在这种情况下，我们开发了一种用户关联方案，其中在休眠小区中的典型用户选择具有\textbf{M}最大最佳情况\textbf{M}平均信道\textbf{A}接入\textbf{P}可靠性（MMAP）的BS，该可靠性由所有活动BS基于其现有的业务负载来计算。我们认为贪婪和循环计划在活跃的BS调度用户在一个信道中。一旦关联被执行，一个典型的睡眠小区用户的确切的接入概率和它的接收信号和干扰功率的统计数据被导出，以评估传输的频谱和能量效率。对于睡眠小区用户，我们还考虑了传统的\textbf{M}最大\textbf{R}接收的\textbf{S}信号\textbf{P} ower（MRSP）的用户关联方案以及在BS处的贪婪和循环方案。推导过程中考虑了小区缩放的影响，分析了其在减少基站休眠造成的覆盖空洞方面的可行性。数值结果表明，在各种网络场景的频谱效率和能量效率之间的权衡。通过Monte-Carlo模拟验证了分析的准确性。
2014-01-28 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis for Hybrid Sub-6GHz-mmWave-THz Networks with Downlink and Uplink Decoupled Cell Association
该研究提出基于随机几何的分析框架，针对多层混合Sub-6GHz-mmWave-THz网络，推导上下行解耦小区关联下的SINR与速率覆盖概率，验证其性能优于耦合策略。
2024-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Mechanism Design for Base Station Association and Resource Allocation in Downlink OFDMA Network
我们考虑在多小区下行OFDMA网络中的资源管理问题，其目标是找到最佳的每个基站的资源分配和用户基站分配。假设用户是战略/自私的下行链路信道状态和噪声水平的私人信息。为了在用户之间诱导真实性以及提高频谱效率，资源管理策略需要是激励兼容的和有效的。然而，由于在这种情况下的混合（离散和连续）的资源管理的性质，任何激励兼容的机制，最大限度地提高系统吞吐量的实现是NP难的。我们认为，通过一个计算易处理的机制，一个近似最优的资源管理方案的主导战略实施。拟议的机制是分散和动态的。更重要的是，它保证了用户的真实性，并实现了一个资源分配解决方案，产生至少1/2的最佳吞吐量。仿真结果表明了该机制的有效性。
2012-11-26 cs.GT cs.IT math.IT
Downlink and Uplink Energy Minimization Through User Association and Beamforming in Cloud RAN
最近已经提出了云无线电接入网络（C-RAN）概念，其中密集部署的接入点（AP）被云计算授权以协作地支持移动用户（MU），以提高移动数据率。然而，高密度的活动（“开启”）AP导致严重的干扰以及低效的能量消耗。此外，具有严格上行链路（UL）要求的高度交互式应用（例如，无线用户的网络游戏和实时广播）的日益普及意味着UL传输变得更加关键并且需要特别关注。因此，在本文中，我们提出了联合下行链路（DL）和UL MU-AP关联和波束成形设计，以协调C-RAN中的干扰，以实现能量最小化，这是一个NP困难的问题。由于UL传输的新考虑，示出了用于找到仅考虑DL的联合MU-AP关联和波束成形的计算上有效的解决方案的两种现有技术方法，即，群稀疏优化和松弛整数规划，不能以直接的方式修改以解决我们的问题。利用著名的UL-DL对偶结果，我们表明，通过为原始UL传输建立虚拟DL传输，联合DL和UL优化问题可以转换为C-RAN中的等价DL问题，其中原始DL传输和虚拟DL传输分别具有两个相互关联的子问题。在此基础上，提出了两种有效的上下行MU-AP联合关联和波束成形设计算法，并通过大量仿真对其性能进行了评估，并与其他基准方案进行了比较。
2014-06-23 cs.IT math.IT
Downlink and Uplink Decoupling in Two-Tier Heterogeneous Networks with Multi-Antenna Base Stations
为了提高未来蜂窝网络的上行链路性能，最近已经示出了将下行链路（DL）和上行链路（UL）关联解耦的想法，以在覆盖和速率性能方面提供显著的增益。然而，所有的工作都仅限于SISO网络。因此，为了研究在多天线基站（BS）设置中由DL和UL解耦提供的增益，我们研究了由多天线BS和单天线用户设备（UE）组成的两层异构网络。我们使用最大比合并（MRC）作为一个线性接收机在BS和随机几何工具，我们推导出易于处理的信号干扰比（SIR）覆盖概率和速率覆盖概率的表达式。我们观察到，随着两层的波束成形增益的差异增加，由解耦关联提供的SIR覆盖概率方面的增益比非解耦关联降低。我们进一步观察到，当两层的天线数量不对称时，那么我们需要在解耦关联的顶部进一步偏向毫微微层，以平衡负载并获得最佳速率覆盖概率。
2017-02-06 cs.IT math.IT
Efficiency Analysis of Decoupled Downlink and Uplink Access in Heterogeneous Networks
分析了上下行接入解耦的两层异构蜂窝网络。上行链路/下行链路解耦的基本性能优势最近已经被引入。在这里，我们通过分析系统的频谱和能量效率来提供对解耦机制的更详细的处理，因为这两个特性的联合改进对于即将到来的5G系统至关重要。相反，一个同质的用户域的共同假设，我们分析了两层用户域，其发射功率完全取决于关联过程。推导出的联合关联概率和分布的服务基站的距离提供了更深入的了解与解耦接入系统的基本原理。严格的理论分析表明，下行链路和上行链路的解耦与两级上行链路功率自适应提高了系统的频谱和能量效率。
2014-12-04 cs.IT math.IT
Downlink Cellular Network Analysis with LOS/NLOS Propagation and Elevated Base Stations
在本文中，我们研究了密集蜂窝网络的下行链路性能与高架基站（BS）使用的信道模型，包括视线（LOS）/非视线（NLOS）传播在小规模和大规模衰落。模型LOS衰落与Nakagami- $m$衰落，我们提供了一个统一的框架，随机几何的基础上，包括最接近和最强的BS关联。我们的研究是特殊的两个距离相关的LOS/NLOS模型的实际利益。仅考虑LOS传播的影响，我们推导出封闭形式的表达式与Nakagami- $m$衰落的覆盖概率，最强的BS关联的性能是相同的瑞利衰落的情况下，而最接近的BS关联它单调增加的形状参数$m$。然后，专注于提高BS的效果，我们表明，网络致密化最终导致几乎普遍中断，即使是适度低BS密度：特别是，最大面积频谱效率是成正比的平方BS高度的倒数。
2017-03-03 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 Cell Association and Load Balancing for Joint Millimeter Wave-Microwave Cellular Networks
毫米波基站（mmW-BS）与传统微波基站（$μ$ W-BS）的集成是增强新兴5G网络的服务质量（QoS）的有前景的解决方案。然而，在mmW和$μ$ W频带上的信号传播特性的显著差异将需要认识到mmW和$μ$ W系统两者的新颖小区关联方案。在本文中，提出了一种新的小区关联框架，考虑阻塞概率和可实现的速率，以分配用户设备（UE）到毫米波基站或$μ$ W-BS。该问题被公式化为具有BS的最小配额约束的一对多匹配问题，其提供了在mmW和$μ$ W频带上平衡负载的有效方式。为了解决这个问题，提出了一个分布式算法，保证产生一个Pareto最优和双边稳定的解决方案。仿真结果表明，所提出的匹配与最小配额（MMQ）算法优于传统的最大RSSI和最大SINR的小区关联方案。另外，示出了所提出的MMQ算法可以有效地平衡与$μ$ W-BS和mmW-BS相关联的UE的数量，并且在平均和速率方面实现进一步的增益。
2016-07-07 cs.GT cs.IT math.IT
Downlink SINR Balancing in C-RAN under Limited Fronthaul Capacity
具有集中式基带处理的云无线接入网（C-RAN）被设想为下一代无线通信网络的有希望的候选者。然而，C-RAN的联合处理增益从根本上受到实现联合处理的中央单元（CU）与被称为远程无线电头端（RRH）的分布式接入点之间的有限容量前传链路的约束。在本文中，我们认为在C-RAN的下行链路通信与多天线RRH和单天线用户，并研究联合RRH波束成形和用户RRH关联问题，以最大化的最小信号干扰噪声比（SINR）的所有用户受到每个RRH的个人前传容量约束。制定的问题是在一般的NP-难，由于前传容量的限制，因此很难得到最优解。在本文中，我们提出了一种新的迭代法，这个问题的设计，其中的波束成形和用户关联，每个RRH服务的用户数量迭代减少，直到获得的波束成形和用户关联的解决方案满足所有RRH的前传容量约束。证明了该算法的单调收敛性，仿真结果表明，该算法取得了显着的性能改善比其他启发式解决方案。
2015-09-22 cs.IT math.IT
Optimal Dynamic Point Selection for Power Minimization in Multiuser Downlink CoMP
本文研究了一种多基站协作多点通信系统，其中多个基站采用协同波束形成来为多个移动站提供服务。在动态点选择模式下，每个MS在任何时候只能被分配给一个BS。然后，这项工作提出了一个解决方案框架，以优化所有MS的BS关联和协调波束成形器。利用MS处的目标信号与干扰加噪声比，设计目标是最小化加权和发射功率或每BS发射功率裕度。由于原始优化问题包含指示BS关联的二进制变量，因此找到它们的最优解是一项具有挑战性的任务。为了规避这个困难，我们首先放松原来的问题，新的优化问题，扩大其约束集。基于非凸二次约束二次规划框架，我们证明了这些松弛问题可以得到最优解。有趣的是，对于第一个设计目标，从松弛问题获得的解也是原始问题的最优解。与第二个设计目标，一个次优的解决方案，然后提出了原来的问题，从放松的问题得到的解决方案的基础上。仿真结果表明，联合优化基站关联和波束成形设计显着优于固定的基站关联方案。
2016-11-07 cs.IT math.IT
Effect of Cell-Selection on the Effective Fading Distribution in a Downlink K-tier HetNet
研究了多层蜂窝网络中采用最强基站小区关联策略时有效衰落增益的统计特性。首先，我们导出与第$k$层中的第$n$最近BS的关联概率。接下来，我们使用这个结果来推导出用户在与最强BS相关联时所经历的信道衰落增益（有效衰落）的概率密度函数（PDF）。有趣的是，我们的研究结果表明，有效的信道增益分布仅取决于原始信道衰落和路径损耗指数。此外，我们表明，在$m$衰落信道（伽玛分布）的情况下，有效衰落的分布也是伽玛，但增益$\fracα{2}$的形状参数，其中$α$是路径损耗指数。
2017-05-31 cs.IT math.IT math.PR
Echo State Networks for Self-Organizing Resource Allocation in LTE-U with Uplink-Downlink Decoupling
其中用户可以在异构小小区网络（SCN）的上行链路和下行链路中与不同基站相关联的上行链路-下行链路解耦最近引起了极大的关注。然而，大多数现有的工作集中在LTE SCN中的简单关联机制，其仅在授权频带中操作。相比之下，在本文中，针对在未许可频带（LTE-U）中并入LTE的SCN研究了具有上行链路-下行链路解耦的资源分配的问题。这里，用户可以在与不同的基站相关联的同时接入授权和未授权频带。这个问题被制定为一个非合作的游戏，结合用户关联，频谱分配，和负载均衡。为了解决这个问题，提出了一种基于回声状态网络的机器学习框架的分布式算法，使用该算法，小型基站在仅具有关于网络和用户状态的有限信息的情况下自主地选择其最优频带分配策略。结果表明，所提出的算法收敛到一个平稳的混合策略分布，构成一个混合策略纳什均衡的研究游戏。仿真结果表明，所提出的方法产生了显着的收益，在第50百分位数的用户，达到60%和78%，分别相比，Q学习和Q学习没有解耦的总和率。结果还表明，ESN显着提供了一个相当大的减少信息交换的无线网络。
2016-10-11 cs.IT math.IT
Coordinated Scheduling for the Downlink of Cloud Radio-Access Networks
本文讨论了云网络中的协调调度问题。考虑云无线电接入网络（C-RAN）的下行链路，其中云仅负责调度策略和跨连接的基站（BS）的传输帧的同步。每个BS的发送帧由若干时间/频率块组成，称为功率区（PZ），保持在固定的发送功率。本文考虑的问题，调度用户的PZs和BS在整个网络中的协调方式，通过最大化的实际约束下，每个用户不能由一个以上的基站服务，但可以由一个或多个功率区内的每个基站帧的网络范围内的效用。本文解决了这个问题，使用图论的方法，通过引入调度图，其中每个顶点代表一个关联的用户，PZs和BS。该问题被公式化为一个最大权团，其中每个顶点的权重是该顶点所代表的关联的益处。本文进一步提出了低计算复杂性的启发式算法。仿真结果表明，所提出的算法的性能，并表明，在低阴影环境下，
2014-11-15 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Decoupled Cell Association in Multi-Tier Hybrid Networks using Real Blockage Environments
毫米波（mmWave）链路具有提供第五代（5G）网络中所需的高数据率和容量的潜力，然而它们具有非常高的穿透率和路径损耗。这个问题的解决方案是通过异构网络（HetNet）使基站更接近最终用户。HetNet可以被设计为允许用户在上行链路和下行链路中连接到不同的基站（BS）。这种现象被称为下行链路-上行链路解耦（DUDe）。本文探讨了DUDe在三层HetNet部署在两个不同的现实环境中的效果。我们的仿真结果表明，DUDe可以提供关于增加系统覆盖和数据率的改进，而改进的程度取决于系统部署在不同的环境。
2017-05-11 cs.IT math.IT
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
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
RIS-Aided Cooperative Mobile Edge Computing: Computation Efficiency Maximization via Joint Uplink and Downlink Resource Allocation
本文研究RIS辅助的协作移动边缘计算系统，通过联合设计上下行无线资源分配（包括用户关联、波束成形、功率、任务划分及相移），利用组稀疏结构和交替最大化框架最大化计算效率。
2024-03-21 cs.IT eess.SP math.IT
Capacity Analysis of Decoupled Downlink and Uplink Access in 5G Heterogeneous Systems
鉴于4G和新兴5G系统的异构程度越来越高，我们对小区的传统概念正在发生巨大变化。而不是属于一个特定的细胞，一个设备将选择最合适的连接从过多的可用连接。在这样的设置中，假定传输功率在下行链路（DL）和上行链路（UL）之间显著不同，则看到多个基站（BS）的无线设备可以以它从一个BS接收下行链路（DL）业务并且通过另一BS发送上行链路（UL）业务的方式来接入基础设施。这种情况被称为下行链路和上行链路解耦（DUDe）。在本文中，容量和吞吐量的增益所带来的解耦严格推导使用随机几何。理论研究结果，然后通过模拟结果证实。本文的另一个组成部分是通过一个真实世界的系统仿真平台的理论推导结果的验证。尽管理论假设与非常完整的系统模拟器不同，但关联概率和容量增益的趋势是相似的。基于有希望的结果，然后，我们概述了架构的变化，以促进DL和UL的解耦。
2014-10-27 cs.IT cs.NI math.IT
On the Application of Uplink/Downlink Decoupled Access in Heterogeneous Mobile Edge Computing
移动边缘计算（MEC）是低延迟5G网络中的关键角色，其任务是解决计算密集型移动应用程序和资源有限的移动设备（MD）之间的冲突。因此，人们对这个主题非常感兴趣，特别是在多用户单服务器和同构多服务器场景中。然而，对于异构多服务器场景的研究还很有限，这些服务器分别位于小型基站（SBS）、宏基站（MBS）或云上，具有不同的计算和通信能力。另一方面，计算任务卸载受到MD-BS关联的类型的限制，几乎所有先前的工作都集中在将MD的计算任务卸载到其服务BS处的MEC服务器/微云。然而，在多BS关联或下行链路/上行链路解耦（DUDe）场景中，MD可以由多个BS服务，因此具有多个卸载选择。基于此，本文提出了一种基于学生项目分配（SPA）匹配的BS关联和子信道联合分配算法，以最小化网络总时延，打破了一个MD必须在上下行连接到同一个BS的限制，并联合考虑了异构MEC网络中SBS和MBS云的通信和计算差异。此外，提出了一种最优功率分配方案，以优化系统性能的预定义的服务质量约束。我们的研究结果表明，该方案是优于基准技术，使异构MEC网络中的计算和通信资源的有效利用。
2021-09-29 cs.IT eess.SP 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
Average Rate of Downlink Heterogeneous Cellular Networks over Generalized Fading Channels - A Stochastic Geometry Approach
本文介绍了一种计算下行异构蜂窝网络平均速率的分析框架。该框架利用最近的应用随机几何其他小区干扰建模和分析。异构蜂窝网络被建模为具有不同发射功率、密度、路径损耗指数、衰落参数和分布的多层基站（BS）的叠加，并且为了灵活的层关联而具有不等偏置。一个长期的平均最大偏置接收功率层关联被认为是。BS在每层中的位置被建模为独立的泊松点过程（PPP）的点。在这些假设下，我们引入了一种新的分析方法来评估的平均速率，它避免了覆盖概率（Pcov）的计算，只需要在探测移动终端的聚合干扰的矩生成函数（MGF）。我们的分析方法的区别在于提供了一个易于处理的和数值上有效的框架，适用于一般的衰落分布，包括复合衰落信道的小规模和中等规模的波动。此外，我们的方法可以有效地处理相关的对数正态阴影，而计算复杂性的增加很少。所提出的基于MGF的方法需要计算单个或两个数值积分，从而降低了基于Pcov的框架的复杂性，对于一般的衰落分布，这需要计算四重积分。
2013-04-22 cs.IT 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
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
Closed-Form Coverage Probability for Downlink Poisson Network with Double Shadowed Fading
已有文献研究了长期阴影下的κ-μ阴影衰落下蜂窝网络的性能。然而，瞬时遮蔽的κ-μ遮蔽衰落对蜂窝网络性能的影响尚不清楚。因此，本文分析了具有双阴影衰落的Poisson网络的下行覆盖概率，双阴影衰落由对数正态分布的大尺度衰落和具有整数衰落参数的κ-μ阴影衰落组成。最接近的基站关联规则没有阴影。为了便于分析，双阴影衰落近似为基于高斯-埃尔米特求积的κ-μ阴影分布的加权和。作为一个主要的理论结果，泊松网络的下行链路覆盖概率的封闭形式的表达式下的双阴影衰落的期望信号和任意衰落的干扰信号被成功地导出。数值模拟表明，双阴影衰落提供了一个悲观的覆盖泊松网络相比，长期的阴影，这是纳入细胞的选择。
2017-12-27 cs.IT math.IT
Unified and Distributed QoS-Driven Cell Association Algorithms in Heterogeneous Networks
针对多层异构网络（HetNet）下行链路中的小区关联问题，提出了一种新的小区关联算法。本文定义并处理了两个问题：具有长期速率服务质量（QoS）约束的长期速率最大化和效用问题，以及具有中断QoS约束的全局中断概率最小化问题。第一个问题非常适合于低移动性环境，而第二个问题提供了一个框架来处理具有快速衰落的环境。本文中定义的优化问题分两个阶段解决：小区关联阶段，然后是可选的RB分配阶段。我们表明，这两个问题的细胞协会阶段具有相同的结构。基于这种相似性，我们提出了一个统一的分布式算法与低层次的消息传递到小区关联阶段。该分布式算法通过放松关联约束和拉格朗日对偶分解方法得到。在RB分配阶段，在小区关联阶段之后的剩余RB在用户之间分配。仿真结果表明，我们的分布式小区关联方案相比，基于最大信号干扰噪声比（SINR）的计划的优越性。
2014-05-11 cs.IT cs.NI math.IT
Hybrid Scheduling/Signal-Level Coordination in the Downlink of Multi-Cloud Radio-Access Networks
在云无线电接入网络中的资源分配的上下文中，最近的研究假设信号级或调度级协调。相反，本文考虑了多云无线电接入网络下行链路中调度问题的混合协调级别，作为从两种调度策略中受益的一种手段。考虑多云无线电接入网络，其中每个云经由高容量链路连接到若干基站（BS），并且因此允许它们之间的联合信号处理。然而，在多个云之间，只允许进行回程级别的协调，因为它需要较低级别的回程通信。每个BS的帧结构由各种时间/频率块组成，称为功率区（PZs），并保持在固定的功率电平。该论文解决了通过将用户与云相关联并将其调度到PZ来最大化网络范围效用的问题，在实际约束下，每个用户最多被调度到单个云，但可能被调度到云中的许多BS，并且可以由BS框架内的一个或多个不同的PZ服务。本文通过构造冲突图，利用图论技术解决了这一问题。调度问题，然后，被证明是等价于一个最大重量的独立集问题中构造的图，其中每个顶点象征着一个关联的云，用户，BS和PZ，与代表该关联的效用的重量。仿真结果表明，所提出的混合调度策略提供了可观的增益相比，信令级协调网络，与一个可以忽略不计的退化。
2015-04-07 cs.IT math.IT
On Optimizing VLC Networks for Downlink Multi-User Transmission: A Survey
高数据率服务和应用的不断发展将很快需要使用未开发的、丰富的、不受管制的可见光频谱进行通信，以充分满足第五代（5G）移动技术的需求。射频（RF）网络被证明难以覆盖数据率服务的升级。可见光通信（VLC）已成为一种极具潜力的解决方案，可以替代或补充现有的RF网络，以支持预计的流量需求。尽管VLC网络具有丰富的优势，但VLC面临着许多挑战，必须在不久的将来解决这些挑战，以实现完全标准化并集成到未来的无线系统中。在这里，我们回顾了VLC网络领域的新兴研究，并提出了挑战，技术解决方案和未来工作预测。具体来说，我们首先回顾VLC信道容量的推导，讨论性能指标和相关变量;本文还讨论了VLC网络的优化问题，包括资源和功率分配技术、用户到接入点（AP）关联和AP到簇用户关联、AP协调技术、非正交多址（NOMA）VLC网络，同时使用可见光的能量收集和信息传输，以及VLC网络中的安全问题。最后，我们提出了几个开放的研究问题，以优化各种VLC网络的总和速率，公平性，能源效率，保密率，或收获的能量最大化。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Time Efficient Joint UAV-BS Deployment and User Association based on Machine Learning
提出了一种以最大化下行链路总传输吞吐量为目标的联合无人机基站（UAV-BS）部署和用户/传感器关联（UDUA）问题的在线求解时间有效机制。联合UDUA问题被解耦为两个子问题：一个是用户关联子问题，其针对特定的UAV-BS位置获得空中和地面节点之间的最优匹配策略;另一个是UAV-BS部署子问题，其试图找到UAV-BS的最佳位置组合，使得第一子问题的解在所有可能的UAV-BS位置组合中是最优的。在该机制中，我们将用户关联子问题转化为一个等价的二分匹配问题，并使用Kuhn-Munkres算法求解。对于UAV-BS部署子问题，我们从理论上证明，如果两个用户分布足够相似，则对于每个新用户分布采用先前用户分布的最佳UAV-BS部署策略，与新用户分布的地面真实最佳策略相比，性能下降不大。基于数学分析，用户分布之间的相似度得到了很好的定义，并成为解决第二子问题的关键。数值结果表明，与基准方法相比，所提出的UDUA机制在平均下行链路总传输吞吐量和故障率方面可以获得接近最优的系统性能，同时大大减少了计算时间.
2022-04-05 cs.IT cs.NI cs.SY
Delay Minimizing User Association in Cellular Networks via Hierarchically Well-Separated Trees
我们研究下行链路延迟最小化的上下文中的蜂窝用户关联策略，将移动用户映射到基站。我们注意到，延迟最小用户关联问题适合于更广泛的网络效用最大化类，可以作为一个非凸二次规划。这种非凸性激发了一个分裂的二次目标函数，它捕获了原始问题的固有权衡：与提供最高信号干扰噪声比（SINR）的站相关联，与拥塞最少的站相关联。我们发现分裂长期制定是服从线性化的分层良好分离树（HST），它提供了一个线性近似恒定失真的嵌入基站。我们提供了一个数值比较的几个问题的配方，并发现，适当的优化参数选择，二次重构产生的关联政策的总和延迟，接近原来的网络效用最大化。我们还评论更困难的问题时，空闲基站（那些没有关联的用户）被停用。
2015-01-11 cs.IT cs.NI math.IT
Coverage and Rate Analysis for Co-Existing RF/VLC Downlink Cellular Networks
本文提供了一个随机几何的框架来执行一个典型的用户在共存的VLC和RF网络覆盖一个大的室内区域的覆盖和速率分析。所开发的框架可以被定制以捕获典型用户在各种网络配置中的性能，诸如（i）仅RF，其中仅小基站（SBS）可用于向用户提供覆盖，（ii）仅VLC，其中仅光BS（OBS）可用于向用户提供覆盖，（iii）机会RF/VLC，其中用户选择具有最大接收信号功率的网络，以及（iv）混合RF/VLC，其中用户可以同时利用来自RF和VLC网络两者的可用资源。VLC网络的模型精确地捕捉了光探测器（PD）接收器的视场（FOV）对干扰器数量、聚合干扰分布、关联概率和典型用户覆盖范围的影响。封闭形式的近似的特殊情况下，实际利益和渐近的情况下，如当强度的SBS变得非常低。导出的表达式使我们能够获得各种网络设计参数（如强度的OBS和SBS，发射功率，和/或FOV）的封闭形式的解决方案，使活跃用户的数量可以最佳地分布在RF和VLC网络。此外，我们优化了网络参数，以优先考虑用户的VLC网络的关联。最后，进行了仿真验证推导的解析解。突出了OBS高度和强度之间的重要权衡，以优化VLC网络中用户的性能。
2017-10-03 cs.IT math.IT
Distributed User Association in Energy Harvesting Small Cell Networks: A Probabilistic Model
University of Manitoba（曼尼托巴大学）
我们考虑一个分布式的下行链路的用户关联问题，在一个小小区网络中，小小区获得所需的能量，通过周围的能量收集提供无线服务给用户。由于能量收集本质上是机会主义的，因此收集的能量的量是随机变量，没有任何先验已知的特性。此外，由于用户随机到达网络并需要不同的无线服务，因此能量消耗也是随机变量。在本文中，我们提出了一个概率框架，在密集的小小区网络中的能量收集和能量消耗的随机行为进行数学建模和分析。此外，由于获取（甚至统计）信道和网络知识在分布式密集网络中是非常昂贵的，我们开发了一个分布式用户关联的带宽理论公式，当用户处没有信息可用时
2016-01-27 cs.IT cs.LG math.IT
Fundamentals of Simultaneous Wireless Information and Power Transmission in Heterogeneous Networks: A Cell Load Perspective
在由多个不同类型（层）的基站（BS）组成的异构蜂窝网络（HetNet）中，由于以用户为中心的BS关联，BS不具有任何用户的空小区事件已经被示出存在，并且其概率由每个层的小区负载支配。这种空单元现象还没有得到很好的特点，在建模和分析框架的同时无线信息和电力传输（SWIPT）在HetNet。本文的目的是准确地利用BS和它的用户之间的SWIPT的基本性能限制，通过模拟每个BS的下行链路和上行链路传输的小区负载的影响。我们首先在用户处表征功率分配接收器架构，并分析其收获的功率和能量的统计特性和限制，这揭示了用户可以收获多少平均能量以及用户的自供电可持续性可以实现的可能性。然后，我们推导出的下行链路和上行链路的速率，表征小区负载和用户关联的影响，并使用它们来定义用户的能源效率。的能量效率的最优性进行了研究，最大限度地提高SWIPT性能的接收机架构，为不同的用户关联和网络部署的情况下。
2018-08-03 cs.IT math.IT
Leveraging Aerial Platforms for Downlink Communications in Sparse Satellite Networks
针对稀疏卫星网络下行链路通信问题，本文建立基于各向同性卫星Cox点过程的随机几何框架，评估时空性能指标及通信性能，验证空中平台可替代密集卫星网络增强通信性能的潜力。
2024-11-28 cs.IT eess.SP math.IT
The Mean Interference-to-Signal Ratio and its Key Role in Cellular and Amorphous Networks
我们介绍了一个简单而强大的和通用的分析框架，近似的SIR分布在蜂窝系统的下行链路。它基于平均干扰信号比，并产生所讨论的SIR分布和参考SIR分布之间的水平间隙（SIR增益）。作为应用程序，我们确定的SIR增益基站沉默，合作，和网格部署的基础架构，是基于泊松部署的基站和最强的基站关联。应用表明，所提出的方法统一了最近的几个结果，并提供了一个方便的框架，分析和比较未来的网络架构和传输方案，包括无定形网络，其中用户由多个基站提供服务，因此，（硬）小区关联变得过时。
2014-06-11 cs.IT cs.NI math.IT
