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
User-Centric Interference Nulling in Downlink Multi-Antenna Heterogeneous Networks
在异构网络（HetNet）中，由于频谱重用而引起的强干扰影响每个用户的信号干扰比（SIR），并且因此是网络性能的一个限制因素。在本文中，我们提出了一个以用户为中心的干扰置零（IN）计划在下行链路的大规模HetNet，以提高覆盖/中断概率，通过提高每个用户的SIR。该IN方案在每个宏BS处最多利用最大IN自由度（DoF），以避免对信号与个体干扰比（SIIR）低于宏（微微）IN阈值的均匀选择的宏（微微）用户的干扰，其中最大IN DoF和两个IN阈值是三个设计参数。使用随机几何的工具，我们首先得到一个听话的表达的覆盖（相当于中断）概率。然后，我们分析了渐近覆盖/中断概率在低和高SIR阈值制度。分析结果表明，在低SIR门限条件下，最大IN DoF可以影响中断概率的阶数增益，而在高SIR门限条件下，最大IN DoF不能影响覆盖概率的阶数增益。此外，我们刻画了优化渐近覆盖/中断概率的最佳最大IN DoF。优化结果表明，在低信干比门限条件下，IN方案能线性提高中断概率，但在高信干比门限条件下，IN方案不能提高覆盖概率。最后，数值结果表明，该方案可以实现良好的增益，在覆盖/中断概率的最大比波束成形方案和以用户为中心的几乎空白子帧（ABS）计划。
2016-07-03 cs.IT math.IT
The Meta Distribution of the SIR in Poisson Bipolar and Cellular Networks
在具有瑞利衰落的泊松双极和蜂窝网络中，在典型接收机处的SIR分布（或者等效地，在典型链路上传输的成功概率）的计算相对简单，但是它仅提供关于各个链路的成功概率的有限信息。本文引入SIR的Meta分布的概念，SIR是给定点过程的条件成功概率$P$的分布，并给出了SIR的界和一个精确的解析表达式，Meta分布提供了关于SIR的细粒度信息，并回答了诸如“泊松蜂窝网络中达到90%的用户的比例是多少”的问题。链路可靠性，如果所需的SIR是5 dB？".有趣的是，在双极模型中，如果在增加网络密度$λ$的同时减小发送概率$p$，使得并发发送器的密度$λp$保持恒定为$p\to 0$，则$P$退化为常数，即，所有链路在极限内具有完全相同的成功概率，这是典型链路的成功概率。相反，在蜂窝情况下，如果干扰基站以概率$p$独立地活动，则当$p$减小到$0$同时保持平均成功概率恒定时，$P$的方差接近非零常数。
2015-06-04 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
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
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
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
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
Statistical Intercell Interference Modeling for Capacity-Coverage Tradeoff Analysis in Downlink Cellular Networks
干扰影响蜂窝网络中容量和覆盖之间的相互作用。然而，干扰是不确定的，并且取决于各种系统和信道参数，包括用户调度、频率重用和衰落变化。我们提出了一种分析方法，用于建模在蜂窝网络的下行链路中的小区间干扰的分布作为通用衰落信道模型和各种调度方案的函数。我们证明了有用的推导出的表达式，在计算基于位置和平均的数据率，除了捕获实际的小区容量和覆盖范围之间的权衡在下行链路蜂窝网络。
2014-06-04 cs.IT math.IT math.ST
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
SINR Analysis of Opportunistic MIMO-SDMA Downlink Systems with Linear Combining
对于线性合并的多用户MIMO-SDMA下行链路系统，作者先前已经提出了一种启发式调度（OS）方案。特别是，它已被证明，可以实现显着的性能改善，通过将低复杂度的线性组合技术到设计的操作系统方案的MIMO-SDMA。然而，该先前的分析是基于有效信号干扰比（SIR）执行的，假设干扰受限场景，这通常是基于SDMA的系统中的有效假设。结果表明，有效SIR的极限分布是Frechet型。令人惊讶的是，相应的缩放定律被发现遵循$ε\log K$与$0<ε<1$，而不是传统的$\log\log K$形式。受此启发，本文利用极值理论推导了基于信干噪比（SINR）的渐近吞吐量和缩放定律。有效信干噪比的极限分布的Gumbel型的收敛性。由此产生的缩放定律被发现是由传统的$\log\log K$形式。仿真结果验证了这些新的结果。基于SIR和SINR的分析的比较表明，基于SIR的分析是更有效的基于SDMA的系统的计算，它捕获的渐近系统性能具有更高的保真度。
2008-02-28 cs.IT math.IT
Coverage and Rate of Downlink Sequence Transmissions with Reliability Guarantees
实时分布式控制是5G的一个很有前途的应用，其中通信链路应满足一定的可靠性保证。在这封信中，我们推导出封闭形式的最大平均速率时，一个设备（例如工业机器）通过蜂窝连接下载一个序列的n个操作命令，同时保证一定的信号干扰比（SIR）覆盖所有n个消息。其结果是基于新的封闭形式的n-连续SIR覆盖范围的界限。建议的界限提供了简单的近似值，越来越准确的高可靠性区域。
2017-06-24 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Management and Cell Planning in Millimeter-Wave Overlaid Ultra-Dense Cellular Networks
本文提出了一种利用毫米波（mmWave）和超密集基站（BS）的蜂窝网络，以实现下行平均速率的深远5G目标。然而，毫米波覆盖网络由于在移动用户处的实现困难而导致其充足的数据率仅适用于下行链路传输的缺陷，从而导致上行链路和下行链路速率之间的巨大差异。因此，我们把我们的注意力不仅要最大化下行链路速率，而且要确保最小的上行链路速率。为此，我们首先推导出毫米波覆盖的超密集蜂窝网络频谱效率的上行链路和下行链路的情况下，在封闭的形式，通过使用随机几何通过下界近似。在实际场景中，所提出的网络的这种易处理的结果揭示了现有微波（$μ$ Wave）蜂窝资源应该主要专用于上行链路传输，以便与毫米波下行链路速率改进相对应。此外，经由$μ$ Wave BS致密化来增加上行链路速率不能单独应对毫米波下行链路/上行链路速率不对称，并且因此在5G蜂窝网络中需要额外的$μ$ Wave频谱。
2015-04-20 cs.IT cs.NI math.IT
The Meta Distribution of the SIR for Cellular Networks with Power Control
信号干扰比（SIR）的Meta分布提供了关于无线网络中各个链路的性能的细粒度信息。本文重点分析了分数功率控制下蜂窝网络上下行链路SIR的Meta分布。对于上行链路场景，使用具有非齐次泊松点过程的干扰用户点过程的近似。计算了两种情况下Meta分布的矩。给出了Meta分布的界、解析表达式、平均局部延迟和β近似。结果给出了有趣的见解，在上行链路和下行链路的功率控制的效果。详细的模拟表明，在分析中所作的近似是合理的。
2017-12-02 cs.IT cs.NI 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
Downlink Rate Distribution in Heterogeneous Cellular Networks under Generalized Cell Selection
考虑到小规模的衰落和长期的阴影，我们在一个典型的用户设备（UE）在异构蜂窝网络（HetNet），其中阴影，遵循任何一般的分布，影响小区选择，而衰落的下行链路速率分布的特征。先前的工作要么忽略了信道随机性对小区选择的影响，要么将所有随机性来源集中到单个变量中，其中小区选择基于瞬时信号强度，这是不现实的。作为应用的结果，我们研究的影响，阴影的负载均衡的最佳每层的选择偏置速率最大化。
2013-06-26 cs.IT cs.NI 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
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 Performance of Dense Antenna Deployment: To Distribute or Concentrate?
大规模多输入多输出（大规模MIMO）和小型小区密集化是互补的关键5G使能器。给定每单位面积的整个基站天线的固定数量，本文公平地比较了（i）部署少量基站（BS）并将许多天线集中在每个基站上，即大规模MIMO，以及（ii）部署配备少量天线的更多BS，即小小区致密化。我们观察到，当每个BS经由L个子带（多载波传输）服务多个用户时，小小区密集化总是优于信号干扰比（SIR）覆盖和能量效率（EE）。此外，我们还观察到，较大的L增加了SIR覆盖范围，同时降低了EE，因此迫切需要优化5G网络设计。这两个观察是基于我们的新的封闭形式的SIR覆盖概率推导使用随机几何，也通过数值模拟验证。
2019-10-20 cs.IT cs.NI 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
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
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
SIR Coverage Analysis in Cellular Networks with Temporal Traffic: A Stochastic Geometry Approach
移动应用的蓬勃发展在给人们的日常生活带来乐趣的同时，也给无线网络带来了更加复杂的流量环境。因此，全面了解流量概况的影响对于网络运营商充分应对数据流量激增至关重要。在本文中，基于随机几何和排队论，我们开发了一个数学框架，捕捉基站（BS）的空间位置之间的相互作用，这决定了相互干扰的大小，和他们的时间流量动态。我们推导出一个易于处理的SIR分布的表达式，并通过模拟验证其准确性。基于我们的分析，我们发现：i）在相同的配置下，当业务条件从轻到重变化时，相应的SIR要求可以相差超过10 dB，以维持网络覆盖; ii）在次中等负载状态下，SIR覆盖概率随业务波动而变化很大，而在业务负载很轻的情况下，SIR中断概率随分组到达速率线性增加; iii）小区边缘用户设备（UE）的平均延迟以及覆盖概率容易受到业务波动的影响，从而证实了其对业务感知通信技术的吸引力。
2018-01-30 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
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
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
Distributed SIR-Aware Opportunistic Access Control for D2D Underlaid Cellular Networks
在本文中，我们提出了一种分布式的干扰和信道感知的机会接入控制技术的D2D底层蜂窝网络，其中每个潜在的D2D链路是活跃的，每当其估计的信号干扰比（SIR）是高于预定阈值，以最大限度地提高D2D区域的频谱效率。我们的SIR感知机会接入方案的目标是提供足够的覆盖概率，并通过利用由密集的下层D2D用户使用自适应决策激活阈值引起的干扰来增加D2D链路的聚合速率。我们确定最佳D2D激活概率和阈值，建立在使用随机几何推导的D2D链路的覆盖概率和区域频谱效率的解析表达式上。具体地，我们提供了用于最优SIR阈值的两个表达式，其可以以分散的方式应用于每个D2D链路，以便分别使用无条件和有条件D2D成功概率来最大化D2D区域频谱效率。在不同的网络设置中的仿真结果示出了与现有的信道感知接入方案相比，两种SIR感知阈值调度方法在D2D链路覆盖概率、区域频谱效率和平均和速率方面的性能增益。
2014-10-10 cs.IT cs.NI 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
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
Tail asymptotics of signal-to-interference ratio distribution in spatial cellular network models
我们考虑一个空间随机模型的无线蜂窝网络，其中的基站（BS）部署根据一个简单的和平稳的点过程$\mathbb{R}^d$，$d\ge2$。在该模型中，我们研究了信号干扰比（SIR）分布的尾渐近性，这是无线通信中的一个关键量。在表示信号衰减的路径损失函数在原点无界的情况下，我们在适当的充分条件下导出了SIR分布的精确尾渐近性。在证明了基于Poisson点过程和基于行列式点过程的模型满足充分条件的同时，给出了一个反例，在路径损失函数有界的情况下，给出了基于Poisson点过程和基于$α$ -Ginibre模型的SIR尾分布的渐近上界.对于基于Poisson的模型，得到了一个与上界同阶的渐近下界.
2017-03-15 cs.IT math.IT math.PR
Asymptotics and Approximation of the SIR Distribution in General Cellular Networks
最近已经观察到，各种蜂窝网络模型和传输技术的SIR分布在形状上看起来非常相似。因此，它们很好地近似于最易处理的模型泊松点过程（PPP）的分布的简单水平移动（或增益）。为了研究和解释这种行为，本文重点研究了具有最近基站关联的一般单层网络模型，并研究了在0和无穷远处的渐近增益。我们表明，在0的增益是由所谓的平均干扰信号比（MISR）之间的PPP和网络模型的考虑，而在无穷大的增益是由预期的衰落干扰比（EFIR）。MISR的分析是基于一种新类型的点过程，所谓的相对距离过程，这是一个一维的点过程的单位区间[0，1]，完全确定SIR。比较0和无穷大处的增益表明，0处的增益确实为整个SIR分布提供了极好的近似。此外，增益主要是网络几何形状的函数，几乎不依赖于路径损耗指数和衰落。用几个排斥点过程的例子说明了结果。
2015-11-26 cs.IT cs.NI cs.SI
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
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
Simple Approximations of the SIR Meta Distribution in General Cellular Networks
与标准的成功（覆盖）概率相比，信号干扰比（SIR）的Meta分布提供了关于网络性能的更细粒度的信息。我们考虑一般的异构蜂窝网络（HCN）与基站层建模的任意平稳和遍历非泊松点过程。非泊松网络模型的精确分析是出了名的困难，即使是在标准成功概率方面，更不用说Meta分布了。因此，我们提出了一个简单的方法来近似SIR Meta分布的非泊松网络的基础上ASAPPP（“近似SIR分析的泊松点过程”）的方法。我们证明了当SIR阈值趋于$0$时，其标准成功概率与Poisson点过程的标准成功概率之间的渐近水平间隙$G_0$恰好表征了条件成功概率的$b$阶矩之间的间隙.间隙$G_0$允许一般HCN的Meta分布的两个简单近似：1）通过将移位$G_0$应用于每层的每层近似和2）通过直接移位均匀独立泊松网络的Meta分布的有效增益近似。考虑到模型的一般性和Meta分布的细粒度性质，这些近似方法的效果令人惊讶地好。
2019-02-18 cs.IT cs.NI math.IT
On the Optimality of Treating Inter-Cell Interference as Noise: Downlink Cellular Networks and Uplink-Downlink Duality
我们认为在下行链路蜂窝网络中将小区间干扰视为噪声（多小区TIN）的信息论最优性。我们专注于模拟的高斯干扰广播信道（IBC），包括$K$相互干扰的高斯广播信道（BC），每一个由一个基站通信独立的消息，以任意数量的用户形成的情况。我们建立了一个新的IBC和它的双干扰多址接入信道（IMAC）之间的功率分配对偶，这需要相应的广义度的自由度区域，通过多小区TIN和功率控制（TINA区域）为两个网络是相同的。作为这种对偶的副产品，我们得到一个明确的表征IBC TINA区域从先前建立的表征IMAC TINA区域;并确定一个多细胞凸TIN制度，其中IBC TINA区域是一个多面体（因此凸），而不需要分时。然后，我们确定了一个较小的多细胞TIN制度，其中IBC TINA区域是最佳的和多细胞TIN实现IBC的整个容量区域，直到一个恒定的差距。这是通过导出用于IBC的新的基因辅助的外边界来实现的，该外边界揭示了在小区间干扰下在每个组成BC（或小区）中的用户之间保持的新颖的BC类型阶数，这进而不是由先前已知的BC类型阶数（即，降级的、较少噪声的和更有能力的阶数）所暗示的。我们为IBC识别的多小区TIN机制与先前为IMAC识别的对应多小区TIN机制一致，因此在GDOF（和近似容量）意义上建立了多小区TIN的全面上行链路-下行链路二元性。
2019-09-26 cs.IT math.IT
Decentralized Opportunistic Access for D2D Underlaid Cellular Networks
我们提出了一种分散的接入控制方案，用于D2D（设备到设备）底层蜂窝网络中的干扰管理。我们的方法在D2D链路机会性地接入许可蜂窝频谱的情况下将SIR感知链路激活与蜂窝排除区域相结合。推导出蜂窝和D2D链路的覆盖概率的解析表达式和紧密近似。我们表征的保护区半径和SIR阈值上的D2D区域的频谱效率和蜂窝覆盖的影响。提出了一种易于处理的方法，以便找到SIR阈值和保护区半径，其最大化D2D通信的区域频谱效率，同时确保蜂窝上行链路用户的足够覆盖概率。仿真验证了我们的分析结果的准确性，并显示了我们提出的方案相比，现有的最先进的解决方案的性能增益。
2016-07-19 cs.IT cs.NI 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
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
Impact of Underlaid Multi-antenna D2D on Cellular Downlink in Massive MIMO Systems
在本文中，我们考虑了一个大规模的多输入多输出（MIMO）下行链路系统下的多天线D2D用户设备（UE）的网络。每个D2D发射机（Tx）使用其所有天线来朝向其期望的D2D接收机对信息进行波束成形，该D2D接收机仅使用单个天线进行接收。虽然D2D Tx处的波束成形减少了对相邻蜂窝UE（CUE）的D2D干扰，但是由于大规模MIMO基站处的高度定向波束成形，蜂窝对D2D干扰也是可忽略的。对于以上提出的系统，我们分析CUE（$R^{c,d}$）的平均每用户频谱效率（SE）作为D2D区域频谱效率（ASE）的函数。我们的分析揭示，对于固定的D2D ASE（$R_0^{(d)}$）和固定数量的D2D天线（$N$），随着D2D Tx（$λ$）密度的增加，$R^{c,d}$增加（对于足够大的$λ$）并且接近基本极限$R_{\infty}^{c,d}$作为$λ\to \infty$。而且，$R_{\infty}^{c,d}$仅通过比率$\frac{R_{0}^{(d)}}{N-1}$依赖于$R_{0}^{(d)}$和$N$，即，对于给定的基本极限$R_{\infty}^{c,d}$，D2D ASE可以随着$N$的每次加倍而近似加倍。
2016-03-30 cs.IT math.IT
Energy Efficient Cooperative Strategies for Relay-Assisted Downlink Cellular Systems Part II: Practical Design
在一篇配套论文[1]中，我们提出了一种通用方法来评估认知在下行链路蜂窝系统中的影响，其中多个中继辅助基站的传输。这种方法是基于一种新的理论工具，它产生的传输方案，涉及速率分裂，叠加编码和干扰解码的网络与任何数量的中继和接收器。这第二部分集中在一个实际的网络设计的例子，其中一个基站发送到三个接收器的帮助下，两个中继节点。对于这个简单的网络，我们明确地评估中继认知的影响，并精确地描述了中继合作提供的总能耗和速率改进之间的权衡。这些封闭形式的表达式提供了重要的见解认知在较大的网络中的作用，并突出了有趣的干扰管理策略。我们还提出了一个数值模拟设置中，我们完全自动化的推导可达到的速率区域的一般中继辅助下行链路蜂窝网络。我们的模拟清楚地表明，在不同的信道条件和目标速率下的不协调的情况下，在中继合作策略提供的巨大优势。这些结果是通过考虑大量的传输策略，不同层次的中继认知和数值确定一个是最节能的。有限的计算复杂性的数值评估，使这种方法适用于大型网络的传输策略的优化。
2013-03-28 cs.IT math.IT
