Complex support vector machines regression for robust channel estimation in LTE downlink system
Tunisia Polytechnic School（突尼斯综合理工学院）；Carthage University（迦太基大学）
本文研究了在高移动性环境下，参考信号受到非高斯脉冲噪声干扰的LTE下行链路信道估计问题。通过使用基于应用于长期演进（LTE）下行链路的非线性复支持向量机回归（SVR）的信道估计器来执行频率选择性时变多径衰落信道的估计。该估计算法利用导频信号估计高选择性衰落多径信道的总频率响应。该算法将训练数据映射到高维特征空间，利用结构风险最小化原理对衰落信道的频率响应函数进行回归估计。仿真结果表明，该方法比传统的最小二乘（LS）方法和判决反馈方法具有更好的跟踪性能。
2014-12-10 cs.IT cs.LG math.IT
Coordinated Linear Precoding in Downlink Multicell MU-MISO OFDMA Networks
研究了下行链路多小区多用户正交频分多址（OFDMA）网络中的协作线性预编码。提出了一种简单、快速、可证明收敛的算法，该算法在每个基站（BS）发射功率约束下最大化加权和速率。利用序贯参数凸逼近（SPCA）方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题逼近到一个可解的凸形式。通过适当的变量变换、一阶线性逼近和双曲约束变换等方法，得到了优化问题的目标函数和约束条件的二阶锥规划（SOCP）公式，与已知的迭代WSRM算法相比，该算法收敛于次优解所需的迭代次数较少.最后，数值结果证明了所提出的算法的有效性和优越性。
2017-08-16 cs.IT math.IT
A Novel Network NOMA Scheme for Downlink Coordinated Three-Point Systems
在本文中，我们提出了一种网络非正交多址接入（N-NOMA）技术的蜂窝网络的下行链路协作多点（CoMP）通信的情况下，随机部署的用户。在所考虑的N-NOMA方案中，叠加编码（SC）被用来同时服务于小区边缘用户以及靠近基站（BS）的用户，并且由BS进行分布式模拟波束成形以满足小区边缘用户的服务质量（QoS）要求。SC和分布式模拟波束成形的组合显著地使接收器处的信号与干扰加噪声比（SINR）的表达式复杂化，这使得性能分析特别具有挑战性。然而，通过使用合理的近似，获得有见地的分析结果，以表征所考虑的N-NOMA计划的中断性能。计算机模拟结果表明，所提出的方案的优越性能，以及证明的分析结果的准确性。
2017-12-13 cs.IT math.IT
Exploiting non-orthogonal multiple access in downlink coordinated multipoint transmission with the presence of imperfect channel state information
在本文中，不完善的信道状态信息（CSI）的下行链路协作多点（CoMP）传输系统与非正交多址（NOMA）的影响进行了研究，因为完美的知识的信道不能保证在实践中。此外，应用信道估计误差来估计信道信息，其中假设其方差的先验是已知的。研究了协作基站数目对下行链路CoMP NOMA的影响。根据用户在小区内的位置，将用户分为两组，即小区中心用户（CCU）和小区边缘用户（CEU）。本文导出了CCU和CEU的遍历容量和和容量的封闭形式。此外，各种实验进行了不同的参数，如信噪比，误差方差和功率分配，以显示其对CoMP方法的影响。结果表明，CoMP NOMA的性能优于CoMP正交多址接入（OMA），其中信道条件对CoMP NOMA性能的影响较小，并且协作基站的数量越多，CoMP NOMA的总容量越大。最后，性能分析是有效的，由于分析和仿真结果之间的密切一致。
2020-02-26 cs.IT math.IT
Lower Bounds Optimization for Coordinated Linear Transmission Beamformer Design in Multicell Network Downlink
我们考虑在蜂窝网络中的协调下行链路波束成形问题的基站（BS）配备多个天线，每个用户配备一个单一的天线。基站之间相互协作，共享本地干扰信息，以最大化网络中用户的总速率为目标。一组新的下界（一个边界为每个BS）的非凸和率被确定。这些边界促进了一组算法的开发，这些算法允许BS通过优化它们各自的下限来更新它们的波束。我们表明，当有一个用户每BS，下界最大化问题可以解决的秩-1解决方案。在这种情况下，总的和速率最大化问题可以求解到KKT点。数值结果表明，所提出的算法实现了高的系统吞吐量与减少回程信息交换的BS之间。
2011-11-27 cs.IT math.IT
A Decentralized Method for Joint Admission Control and Beamforming in Coordinated Multicell Downlink
在蜂窝网络中，准入控制和波束成形优化是交织在一起的问题。虽然波束成形优化旨在满足用户的服务质量（QoS）要求或提高QoS水平，但准入控制着眼于应该如何选择用户的子集，使得波束成形优化问题可以在所提供的QoS水平方面产生合理的解决方案。然而，为了简化设计，这两个问题通常被视为单独的问题。本文考虑联合准入控制和波束成形（JACoB）下协调多小区MISO下行链路的情况。我们制定JACoB作为一个用户数最大化的问题，其中选定的用户保证收到他们所要求的QoS水平。制定的问题是组合和硬，我们推导出一个凸逼近的问题。我们的凸近似公式的一个优点是，它可以很容易地分解为每个基站的分散优化，即通过块坐标下降。仿真结果证明了所提出的分散方法的有效性。
2012-11-20 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
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
Greedy-Knapsack Algorithm for Optimal Downlink Resource Allocation in LTE Networks
作为移动宽带技术的长期演进（LTE）支持具有不同要求的广泛通信服务领域。因此，在所请求的带宽量超过有限的可用频谱资源的过载状态下调度来自各种应用的所有流是一个具有挑战性的问题。因此，本文提出了一种贪心算法来评估等待调度的候选用户，并在不超过可用带宽容量的情况下选择最优的用户集合来最大化系统性能。贪婪背包算法是基于分数背包问题提出的一种求解资源分配问题的最优算法。通过提出一个基于类的排名功能，这是一个组合的吞吐量和QoS相关的参数为每个应用程序定义的吞吐量和QoS之间的妥协。仿真结果表明，该方法提供了高性能的吞吐量，损失和延迟不同类别的QoS比现有的，特别是在过载流量。
2016-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Coordinated Dynamic Spectrum Management of LTE-U and Wi-Fi Networks
本文研究了Wi-Fi和LTE在旨在适应多种无线电接入技术的新兴未授权频带中的共存。Wi-Fi和LTE是当今部署的两种最突出的接入技术，激发了对在这种共享频谱场景中产生的系统间干扰以及用于实现改进的共存的可能技术的进一步研究。开发了用于评估共存Wi-Fi和LTE的基线性能的分析模型，并用于获得基线性能测量。结果表明，Wi-Fi和LTE网络都会对彼此造成显著干扰，并且降级取决于许多因素，例如功率水平和物理拓扑。基于模型的结果部分验证通过实验评估使用USRP基于SDR平台上的ORBIT测试台。此外，提出了跨Wi-Fi和LTE系统的具有逻辑集中式无线电资源管理的网络间协调作为用于改进共存的可能解决方案。数值结果显示，在Wi-Fi和LTE性能的显着增益与建议的网络间协调的方法。
2015-07-24 cs.IT cs.NI cs.PF
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
Non-Orthogonal Multiple Access with Spatial Modulation in Downlink Coordinated Multipoint Transmission
提出了一种结合空间调制（SM）的联合传输协调多点非正交多址（JT-COMP NOMA）系统，简称JT-COMP NOMA-SM，以提高系统容量。在考虑非理想连续干扰消除（SIC）和非理想信道状态信息（CSI）的情况下，分析了N个小区内M个协作多点基站（COMP BS）的用户容量和遍历和容量（ESC）.通过仿真和分析比较了该系统与非正交多址接入（NOMA）、联合传输多点协作与基于虚拟用户配对的非正交多址接入（JT-COMP VP-NOMA）的性能。仿真结果表明，该系统与JT-COMP VP-NOMA方案相比，具有相同的小区中心用户容量，而小区边缘用户容量高于其他方案。由于增强了CEU容量，所提出的系统的ESC优于其他方案。不完美的SIC和不完美的CSI可能降低容量。如果小区数量增加，所提出的系统可以保持CEU容量比其他计划更好。这是因为SM工作在香农上限之外，这可以减轻小区间干扰（ICI）。
2019-07-19 cs.IT cs.NI math.IT
Echo State Learning for Wireless Virtual Reality Resource Allocation in UAV-enabled LTE-U Networks
在本文中，资源管理的问题进行了研究的无线虚拟现实（VR）用户使用无人机（UAV）启用LTE-U网络进行通信的网络。在所研究的模型中，无人机作为VR控制中心，通过无线上行链路从VR用户收集跟踪信息，然后通过LTE-U下行链路将构建的VR图像发送给VR用户。因此，这种启用UAV的LTE-U网络中的资源分配必须联合考虑许可频带和非许可频带上的上行链路和下行链路。在这样的VR设置中，无人机可以动态地调整每个VR图像的图像质量和格式，以改变每个VR图像的数据大小，从而满足延迟要求。因此，资源分配还必须考虑图像质量和格式。这个以VR为中心的资源分配问题被公式化为非合作博弈，该非合作博弈使得能够联合分配授权和未授权频谱带，以及动态适应VR图像质量和格式。针对这一问题，提出了一种基于带漏积分神经元的回声状态网络（ESN）机器学习工具的学习算法。与传统的基于ESN的学习算法不同，该算法可以动态地调整ESN状态的更新速度，因此，它可以使无人机学习其相关的VR用户的连续动态。仿真结果表明，与使用LTE-U的Q学习和使用LTE的Q学习相比，所提出的算法在所有用户的总VR QoE方面实现了高达14%和27.1%的增益。
2017-08-02 cs.IT math.IT
Effect of Synchronizing Coordinated Base Stations on Phase Noise Estimation
本文研究了多点协作传输系统中的振荡器相位噪声估计问题。具体来说，我们调查协调基站（BS）之间的相位同步的PN估计在用户接收机（下行链路信道）的效果。在这方面，推导出用于PN估计的贝叶斯Cramér-Rao界，其是协调BS之间的相位同步水平的函数。结果表明，基站同步质量对PN码估计有重要影响。
2014-07-16 cs.IT math.IT
Enhancements of the 3GPP LTE-Advanced and the Prized Asset: Dynamic TDD Transmissions
在本文中，我们进行了新的第三代合作伙伴计划（3GPP）长期演进高级（LTE-Advanced）增强的调查，涵盖了最近通过的3GPP在LTE版本11和正在讨论的LTE版本12的技术。更详细地，我们介绍了载波聚合（CA），多输入多输出（MIMO）和协作多点（CoMP）以及三维（3D）MIMO的最新增强。此外，考虑到网络节点在未来将变得非常多样化，并且因此异构网络（HetNet）是LTE-Advanced网络的关键特征，我们还讨论了HetNet场景中感兴趣的技术，例如，增强的物理数据控制信道（ePDCCH）、进一步增强的小区间干扰协调（FeICIC）和小型小区，以及能量效率问题。特别是，我们特别关注LTE版本12中最重要的增强之一，即，动态时分双工（TDD）传输，目前的性能结果，揭示了这一主题的新的光。
2020-06-26 cs.IT math.IT
Exploring the Physical Layer Frontiers of Cellular Uplink - The Vienna LTE-A Simulator
通信系统在实践中受到许多技术/工艺约束和限制。作为示例，当前无线通信中的MIMO处理主要采用基于码本的预编码来节省发射机和接收机处的计算复杂性。在这种情况下，封闭形式的表达能力或误码率往往是无法实现的，而实际的通信系统的性能上的实际信号处理算法的影响，必须在仿真环境中进行研究。Vienna {LTE-A} Uplink Simulator是一款符合3GPP {LTE-A}标准的链路级仿真器，可在学术使用许可证下公开使用，有助于对无线通信中的信号处理算法和收发器设计进行可再现的评估。本文回顾了通过维也纳LTE-A上行链路模拟器获得的研究结果，强调了单载波频分复用（作为LTE-A下行链路的区别特征）的效果，将已知的链路自适应概念扩展到上行链路传输，示出了上行链路导频模式在接收器处收集信道状态信息的含义，并完成了未来可能的研究方向。
2015-09-08 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
Grant-less Uplink Transmission for LTE Operated in Unlicensed Spectrum
自3GPP版本13以来，在未许可频谱中部署长期演进（LTE）已经成为满足业务需求爆炸性增长的候选特征。为了进一步探索免许可频带的优点，在此上下文中，在后续版本中已经支持和研究了上行链路和下行链路两者的操作。然而，已经识别出，由于在发送上行链路授权时在eNB处以及在传输之前在调度的UE处的双重通话前监听（LBT）要求，未许可频谱中的调度的上行链路传输性能显著降级。在本文中，为了克服这个问题，提出了一种新的上行链路传输方案，它不需要任何授权，并提供有关系统设计的细节。通过对采用传统上行链路方案的系统以及所提出的方案的LBT的时间动态进行建模，通过分析评估来验证，用于上行链路传输的双LBT方案大大降低了UE的信道接入概率，并因此导致性能损失，而所提出的方案能够缓解这个问题。符合LTE标准的系统级仿真结果表明，所提出的方案可以实现显着的性能增益的吞吐量方面的性能损失可以忽略不计的下行链路，以及在相同的频谱中运行的其他技术。
2018-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
A Robust Scheme for PSS Detection and Integer Frequency Offset Recovery in LTE Systems
在蜂窝网络中建立通信链路之前，用户终端必须激活称为初始小区搜索的同步过程，以便获取关于服务基站的特定信息。为了完成该任务，在长期演进（LTE）网络的下行链路中周期性地发送主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS）。由于SSS检测只能在成功识别主信号后才能执行，因此在这项工作中，我们提出了一种用于LTE系统中的联合PSS检测、扇区索引识别和整数频率偏移（IFO）恢复的鲁棒方案。所提出的算法依赖于最大似然（ML）估计准则，并利用一个合适的降秩表示的信道频率响应考虑多径失真。我们表明，一些PSS检测方法，最初通过启发式推理，可以从我们的ML框架，通过选择一个合适的模型，在PSS子载波的信道增益。数值模拟表明，该方案可以有效地应用于严重的多径传播的存在下，现有的替代品提供不满意的性能。
2015-05-12 cs.IT math.IT
NOMA based Random Access with Multichannel ALOHA
在非正交多址接入（NOMA）中，多个信号的功率差被用于多址接入，并且在接收机处采用连续干扰消除（SIC）来减轻同信道干扰。因此，NOMA通常用于协调传输，并且主要应用于下行链路传输，其中基站（BS）利用全信道状态信息（CSI）执行下行链路传输的协调。然而，在本文中，我们表明，NOMA也可以用于非协调传输，如随机接入的上行链路传输。我们应用NOMA计划多信道ALOHA和吞吐量可以提高。特别是，所得到的方案是适合于随机接入时，子信道的数量是有限的，因为NOMA可以有效地增加子信道的数量，而无需任何带宽扩展。
2017-06-27 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
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
Energy-Efficient Scheduling and Power Allocation in Downlink OFDMA Networks with Base Station Coordination
本文研究了蜂窝OFDMA系统下行链路能量有效的资源分配问题。系统设计考虑了能量效率的三种定义，包括辐射功率和电路功率。用户调度和功率分配在具有对最大发射功率（每个子载波或每个基站）的约束的协调基站的集群上被优化。渐近噪声限制制度作为一种特殊情况进行了讨论。%在数值实验中检查了协调基站的隔离和非隔离集群的性能。结果表明，能量效率的最大化近似等于最大发射功率的小值的频谱效率的最大化，而存在最大发射功率的宽范围的值，对于该值，数据率的适度降低在耗散能量方面提供了大量节省。此外，所考虑的资源分配策略之间的性能差距随着簇外干扰的增加而减小。
2014-05-12 cs.IT cs.NI math.IT
Learning for Detection: MIMO-OFDM Symbol Detection through Downlink Pilots
Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院）
水库计算（RC）是一种特殊的递归神经网络，它由一个固定的高维特征映射和训练的读出权重组成。本文介绍了一种新的用于多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）符号检测的RC结构，即加窗回波状态网络（WESN）。理论分析表明，在输入层中添加缓冲区可以增强底层神经网络的短时记忆。此外，一个统一的训练框架开发WESN MIMO-OFDM符号检测器使用梳状和分散的导频模式，与3GPP LTE/LTE-Advanced系统中采用的结构兼容。复杂度分析表明，基于WESN的符号检测器的优势，国家的最先进的符号检测器，如线性最小均方误差（LMMSE）检测和球解码器，当系统采用大量的OFDM子载波。数值仿真结果表明，与现有的符号检测方法相比，本文提出的基于WESN的符号检测器具有更好的检测性能，并能有效地抑制模型失配效应.
2019-10-20 cs.IT cs.LG eess.SP
Stochastic Geometry Based Modeling and Analysis on Network NOMA in Downlink CoMP Systems
本文研究了下行CoMP系统中N-NOMA的性能，利用随机几何模型建模基站与用户位置并考虑全网干扰，通过严格推导得出用户中断概率，数值结果验证了分析准确性并证明其优于基于OMA的CoMP方案。
2023-08-01 cs.IT math.IT
Coordinated Multicell Multicast Beamforming Based on Manifold Optimization
多播波束赋形是下一代无线蜂窝网络支持高速率内容分发服务的关键技术。本文研究了多小区网络中下行链路多播波束形成的协调设计问题。目标是在单个基站功率约束下，最大化所有用户的最小信号干扰噪声比。我们利用分数形式的目标函数和几何性质的约束重新制定的问题作为一个参数流形优化程序。然后，我们提出了一个低复杂度的Dinkelbach型算法相结合的自适应指数平滑和黎曼共轭梯度迭代，这是保证收敛。数值实验表明，该算法优于现有的基于SDP的方法和基于DC规划的方法，并达到接近最优的性能。
2017-07-12 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Partially Coordinated Transmit Precoding
在本文中，我们介绍了一种有效的干扰对齐（IA）算法，利用部分协调传输预编码，以提高并发无干扰传输的数量，即，多小区下行链路中的复用增益。提出的协调模型是这样的，每个基站同时发送到两个用户和每个用户由两个基站服务。首先，我们在一个K-用户系统中的信息理论上界的自由度（DOF），通用IA是适当的时，$K \leq 3$，而建议的部分协调IA是适当的时，$K \leq 5$。然后，我们得到一个非迭代，即，一枪，IA算法的建议方案时，$K \leq 5$。我们表明，对于一个给定的延迟，回程数据率的要求，所提出的方法与K线性增长。Monte-Carlo仿真结果表明，在实际信噪比水平下，该算法比迭代IA算法具有更高的系统吞吐量。
2011-03-22 cs.IT math.IT
Efficient LTE Access with Collision Resolution for Massive M2M Communications
LTE随机接入过程在异步、不相关的业务到达的情况下令人满意地执行。然而，当到达是相关的并且同步到达时，随机接入信道（RACH）的性能急剧降低，导致大量设备经历中断。在这项工作中，我们提出了一个LTE RACH计划量身定制的延迟敏感的M2M服务与同步流量到达。关键思想是，在检测到RACH过载时，应用基于分裂树的冲突解决算法。该解决方案是在现有LTE RACH机制之上实现的，仅需要对协议操作进行微小修改，并且不引起对物理层的任何改变。结果非常有希望，远远优于相关解决方案。作为说明，所提出的方案可以在下行链路和上行链路中的传输错误的实际概率下，以平均5个前导码传输和1.2秒的延迟来解析30k个设备。
2014-10-24 cs.IT cs.NI math.IT
Load Optimization with User Association in Cooperative and Load-Coupled LTE Networks
我们扩展的问题，优化用户关联的负载均衡在蜂窝网络沿两个维度。首先，我们考虑联合传输（JT），这是一个协调多点（CoMP）技术，用户可以同时由多个基站服务。其次，我们在数学上考虑了由于小区间干扰而相互依赖的基站的负载水平之间的耦合关系。我们制定两个优化问题，和负载最小化（MinSumL）和最大负载最小化（MinMaxL）。我们证明了MinSumL和MinMaxL都是NP-难的。我们提出了一个混合整数线性规划（MILP）的计划，通过线性化。这种方法也导致了性能基准测试的边界方案。然后，我们推导出一组部分最优性条件。条件的满足将保证MinSumL和MinMaxL的性能改进。然后，基于该条件导出求解算法。仿真结果证明了该方法的有效性。
2017-06-23 cs.IT math.IT
Multicell Zero-Forcing and User Scheduling on the Downlink of a Linear Cell Array
协作基站传输因其在提高无线网络容量方面的潜力而受到广泛关注。然而，在同一时间，可实现的总和速率与单小区处理（SCP）的规模最佳的用户数量在瑞利衰落条件下。因此，人们可能会问，从总速率的角度来看，BS协调的价值是否在多用户机制中受到限制。考虑到这一点，我们考虑多小区迫零波束成形（ZFBF）的下行链路上的线性单元阵列。我们首先确定波束成形的权重和最优调度策略下的每基地的功率约束。然后，我们比较了在最优调度之后，分别使用SCP和ZFBF实现相同平均SINR所需的每个小区的用户数量m和n。具体地说，我们证明了m/n的比值随n的增长呈几何增长。最后，我们证明了ZFBF和SCP之间的总速率的增益是显着的用户数的所有实际值。
2009-11-06 cs.IT math.IT
Coordinated Direct and Relay Schemes for Two-Hop Communication in VANETS
为了适应日益增长的需求并提供高性能的通信，车辆到基础设施（V2I）和车辆到车辆（V2V）通信都被利用。结合静态节点和车载节点的优点，实现最优路由方案。本文研究了静态节点与在其相邻区域内移动的车辆节点之间的通信问题，相邻区域定义为车辆与静态节点在最大两跳范围内能够进行通信的区域。我们只考虑单跳和两跳传输，因为这些传输可以被认为是构建具有更高跳数的传输的构建块。两跳用户的上行链路或下行链路与单跳用户的上行链路或下行链路组合的不同情况对应于不同的CDR方案。使用边信息来有意地消除干扰，网络编码（NC），CDR，偷听和多路方案聚合通信流，以提高网络的性能。我们将上述方案应用于V2I网络，并提出新的方案来优化安排和组合传输。
2014-03-02 cs.IT cs.NI math.IT
Analysis and Optimization of Inter-tier Interference Coordination in Downlink Multi-Antenna HetNets with Offloading
具有卸载的异构网络（HetNet）被认为是满足未来无线业务的高数据率需求的有效方式。然而，卸载的用户遭受强烈的层间干扰，这降低了卸载的益处，并且是系统性能的主要限制因素之一。在本文中，我们研究了干扰置零（IN）方案，通过仔细管理层间干扰的卸载用户在下行链路两层HetNet与多天线基站，以提高系统性能。利用随机几何的工具，我们首先推导出一个易于处理的表达率覆盖概率的IN计划。然后，通过研究其阶，我们得到了最优的设计参数，即，可以用于IN的自由度，以最大化速率覆盖概率。最后，分析了3GPP LTE中无干扰管理的简单卸载方案和多天线版本的几乎空白子帧（ABS）方案的速率覆盖概率，并比较了IN方案与这两种方案的性能。分析和数值计算结果表明，IN方案可以获得良好的性能增益，这两个计划，特别是在大天线制度。
2014-11-12 cs.IT math.IT
Spectral Efficiency of Dynamic Coordinated Beamforming: A Stochastic Geometry Approach
本文描述了动态分簇的协同波束形成的性能。提出了一种基于随机几何的下行链路模型来分析这种基站协调策略的性能。分析表达式的互补累积分布函数（CCDF）的瞬时信号干扰比（SIR）推导出有关的系统参数，主要是形成协调集群的基站的数量，每个BS的天线数量，和路径损耗指数。利用这个CCDF，与导频开销进一步纳入分析，我们制定了一个给定的衰落相干性的BS协调集群的优化。我们的研究结果表明，（i）协调波束成形是最有益的用户，在他们的细胞的外部部分，但在他们的协调集群的内部部分，和（ii）的最佳集群基数为典型的用户是小的，它与衰落的相干性。仿真结果验证了随机几何条件下SIR分布的正确性，并与确定性网格网络的相应分布进行了比较。
2014-05-06 cs.IT math.IT
Joint Beamforming and Power Control in Coordinated Multicell: Max-Min Duality, Effective Network and Large System Transition
研究了多小区协作下行链路系统中的联合波束成形和功率控制问题，该系统在每个小区为多个用户提供服务时，最大化最小加权信干噪比。利用非线性Perron-Frobenius理论和多单元网络对偶理论，导出了最优解和具有几何快速收敛速度的分布式算法。迭代算法虽然以分布式方式操作，但仍然需要通过回程在协调集群内进行瞬时功率更新。回程信息交换和消息传递可能随着发射天线数目的增加和用户数目的增加而变得令人望而却步。为了得到渐近最优解，利用随机矩阵理论设计了一种只需要统计信息的分布式算法。我们的方法的优点是，通过回程没有瞬时功率更新。此外，利用非线性Perron-Frobenius理论和随机矩阵理论，提出了一种有效的原始网络和有效的对偶网络来刻画和解释渐近解.
2013-06-27 cs.IT math.IT
An efficient algorithm for weighted sum-rate maximization in multicell downlink beamforming
本文研究了下行链路多小区、多用户正交频分多址接入网络中协作线性预编码的速率优化问题.我们专注于两种不同的设计标准。在第一种方法中，在每个基站的发射功率约束下最大化加权和速率。在第二，我们最小化的总发射功率满足信号干扰加噪声比约束的每个小区的子载波。这两个问题都使用标准的圆锥曲线优化软件包来解决。一个不太复杂，快速，可证明收敛的算法，最大限度地提高加权和速率与每小区发射功率的限制。利用序列参数凸逼近方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题逼近到一个可解的凸形式。通过适当的变量变换、一阶线性近似和双曲约束变换，得到了优化问题的目标函数和约束的二阶锥形式。该算法收敛到次优解，而与其他已知的迭代WSRM算法相比，它需要较少的迭代次数。数值结果表明了该算法的有效性和优越性。
2013-09-17 cs.IT math.IT
On the Robustness of Coordinated Beamforming to Uncoordinated Interference and CSI Uncertainty
随着网络部署变得越来越密集，干扰作为主要的性能降级因素而出现。为了应对这一趋势，长期演进（LTE）结合了旨在实现不同基站之间的协作的特征，这种技术被称为协调多点（CoMP）。然而，最近的现场试验结果和理论研究的性能的CoMP方案显示，他们的收益并不像最初预期的那样高，尽管他们的大协调开销。在本文中，我们回顾了最近先进的协调波束形成（CB）计划，一个特殊的家庭的CoMP，减少了协调开销，通过联合选择的发送和接收线性滤波器。我们专注于评估他们的弹性不协调干扰和信道状态信息（CSI）的不完善，这两个严重限制了所有CoMP方案的性能增益。我们提出了一个简单的系统模型，旨在将不同的参数的相对干扰功率和CSI误差的兴趣，然后利用它的性能评估的国家的最先进的CB计划。它表明，盲目地应用CB在所有系统的情况下，确实可以适得其反。
2017-01-23 cs.IT math.IT
Towards Green and Infinite Capacity in Wireless Communication Networks: Beyond The Shannon Theorem
本文提出了一种新的无线通信资源分配方法。在这种新方法下，已经表明所需的功率预算变得与下行链路中被服务的终端的数量无关。然而，所需的功率仅取决于覆盖区域，即小区边界处的信道损耗。因此，可以在有限且小的下行链路功率预算下同时支持大量（理论上任何数量）终端。这对于支持HSPA+、LTE和5G中的下行链路信令信道非常有用。支持巨大的D2D通信下行链路也是非常有用的。此外，基于相同的概念，已经提出了用于单链路点对点通信的新系统配置。利用这种新的配置，所实现的数据率变得与所需的发射功率无关。这意味着可以在目标BER下并且以小且有限的发射功率实现任何数据率。这似乎违反了香农定理的一些主要结果。本文将详细讨论这一问题。
2015-07-14 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of Interference Nulling in Downlink Multi-Antenna HetNets with Offloading
具有卸载的异构网络（HetNet）被认为是满足未来无线业务的高数据率需求的有效方式。然而，卸载的用户遭受强烈的层间干扰，这降低了卸载的益处，并且是系统性能的主要限制因素之一。在本文中，我们研究了使用干扰置零（IN）波束成形方案，以提高系统性能，通过仔细管理层间干扰的卸载用户在下行链路两层HetNet与多天线基站。利用随机几何的工具，我们推导出一个易于处理的表达率覆盖概率的IN计划。然后，我们优化设计参数，即，可以用于IN的自由度，以最大化速率覆盖概率。具体地说，在渐进的情况下，速率阈值是小的，通过研究的速率覆盖概率的顺序行为，我们的最佳设计参数的特征。对于一般情况下，我们展示了最优设计参数的一些性质。最后，通过数值模拟，我们表明IN方案可以优于简单的卸载方案没有干扰管理和几乎空白的子帧方案在3GPP LTE中，特别是在大天线制度。
2015-02-26 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Transmission Strategies for CoMP Downlink - Overview, Extension, and Numerical Comparison
本文主要研究多天线多小区无线通信系统中能量有效的协作多点（CoMP）下行链路。我们提供了一个概述的发射波束成形设计的各种能源效率（EE）指标，包括最大限度地提高整体网络EE，加权EE和公平EE。一般来说，EE优化问题是一个非凸的程序，找到全局最优的解决方案需要很高的计算工作量。因此，已经提出了几种低复杂度的次优方法。在这里，我们总结了最近提出的算法的基础上的国家的最先进的连续凸逼近（SCA）框架的主要概念。此外，我们还讨论了新发布的EE问题，包括新的EE指标和功耗模型的应用。此外，分布式实现开发的交替方向乘法器（ADMM）的基础上提供的解决方案进行了讨论。为了完整起见，我们提供了基于SCA的方法和基于参数变换（PT）开发的传统解决方案的数值比较。我们还展示了不同的EE目标和功耗模型的差异和作用。
2018-08-09 cs.IT math.IT
A Novel Beamformed Control Channel Design for LTE with Full Dimension-MIMO
全方位MIMO（FD-MIMO）技术能够在同时连接大量移动无线设备、无人机和物联网（IoT）的情况下实现网络吞吐量的巨大改善。在FD-MIMO中，随着基站处的大量天线和执行波束成形的能力，物理下行链路共享信道（PDSCH）的容量已经增加了很多。然而，第三代合作伙伴计划（3GPP）的当前规范不允许基站对物理下行链路控制信道（PDCCH）执行波束成形技术，因此，PDCCH既不具有PDSCH的容量也不具有PDSCH的覆盖范围。因此，PDCCH容量将仍然限制网络的性能，因为它规定了在给定时刻可以调度的用户的数量。在版本11中，3GPP引入了增强型PDCCH（EPDCCH），以牺牲PDSCH资源为代价来增加PDCCH容量。在可用的控制信道资源内增强PDCCH容量的问题在文献中尚未被解决。因此，在本文中，我们提出了一种新的波束成形的PDCCH（BF-PDCCH）的设计，这是对齐的3GPP规范，并要求在基站简单的软件变化。我们依靠在上行链路中发送的探测参考信号来决定用于用户的最佳波束，并且巧妙地在PDCCH中调度用户。我们进行系统级仿真，以评估所提出的设计的性能，并表明，所提出的BF-PDCCH实现更大的网络吞吐量时，与目前的最先进的算法，PDCCH和EPDCCH计划。
2019-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Mitigation Methods for Unmanned Aerial Vehicles Served by Cellular Networks
通过现有蜂窝网络向低空无人机（UAV）提供连接的主要挑战是由于网络中的干扰增加而出现的。增加的高度和有利的传播条件导致UAV对相邻小区产生更多干扰，并且同时经历来自相邻基站的下行链路传输的更多干扰。上行链路干扰问题可能导致地面UE具有降级的性能，而下行链路干扰问题可能使UAV维持与网络的连接具有挑战性。在本文中，我们提出了几个上行链路和下行链路干扰缓解技术来解决这些问题。结果表明，在所有基站全功率发射的最坏情况下，所提出的解决方案能够降低地面UE的上行吞吐量下降，并确保无人机保持在LTE覆盖范围内。
2018-02-01 cs.IT math.IT
Energy Efficient Cooperative Strategies for Relay-Assisted Downlink Cellular Systems, Part I: Theoretical Framework
考虑认知对多个中继辅助基站传输的下行蜂窝系统能量效率的影响。该问题的动机是中继辅助解决方案在移动网络中的实际重要性，例如LTE-A，其中中继之间的合作有望大大提高系统的能量效率。我们研究了在基站的功耗和中继节点的合作和认知水平之间的根本权衡。通过将相同的消息分发给多个中继站，基站消耗更多的功率，但它使中继站之间的合作，从而使中继站之间的传输到目的地的多用户认知信道。由于干扰管理和相干合并增益，中继之间的协作允许用于从中继向终端用户发送的功率的降低。这些增益甚至在部分或单向发射机协作的情况下也存在，这是在认知信道（诸如认知干扰信道和具有认知中继的干扰信道）中的情况。因此，我们解决的问题，确定在继电器的最佳合作水平，从而导致最小的总功耗时，占由于认知的功率降低。一个实际的设计实例和数值模拟在配套文件（第二部分）。
2013-03-29 cs.IT math.IT
Coordinated Shared Spectrum Precoding with Distributed CSIT
在本文中，授权共享接入（LSA）系统的操作进行了研究，考虑下行链路通信。该系统包括多输入单输出（MISO）现任发射机（TX）-接收机（RX）对，其向MISO获许可者TX-RX对提供频谱共享机会。我们的主要贡献是一个协调的传输方案的设计，灵感来自认知无线电（CR）的方法，其目的是最大限度地提高持牌人的平均速率，受平均速率约束的现任者。与大多数先前的工作相比，在实际的信道状态信息（CSI）场景下发生两个TX的协调，其中每个TX具有对其服务终端的瞬时直接信道的唯一接入。这样的CSI知识设置带来了一个公式的基础上的团队决策的理论，其中TX的目的是在优化一个共同的目标，给定相同的约束集的基础上，个人的信道信息。因此，提出了一组新的适用的预编码方案。依赖于统计协调标准，两个TX在缺少任何瞬时CSI交换的情况下进行协作。我们通过仿真验证，我们的新的协调预编码方案优于标准的WGCR方法。
2015-08-18 cs.IT math.IT
Load Balancing via Joint Transmission in Heterogeneous LTE: Modeling and Computation
联合传输（JT）作为协作多点（CoMP）技术的一种，可以提高系统的整体性能。在本文中，从负载均衡的角度来看，我们研究如何通过优化JT模式，表征小区和用户设备（UE）之间的关联，可以减少最大负载。为了给出具有不同时频资源使用的小区所引起的干扰的模型，通过考虑JT，我们扩展了负载耦合模型。在这个模型中，相互干扰取决于在一个非线性系统相互耦合的细胞的负载。在此模型下，我们研究了两个小区的情况下，并证明了最优性是在线性时间内实现的UE的数量。在分析了一般网络环境下负载均衡的复杂性后，提出了一种最小化最大负载的迭代算法JT-MinMax。我们在异构网络（HetNet）中评估JT-MinMax，但它并不限于这种类型的场景。数值结果表明，与传统的非JT解决方案相比，JT-MinMax在最小-最大小区负载上的显著性能改善，在传统的非JT解决方案中，每个UE由具有最佳接收发送信号的小区服务。
2017-06-21 cs.IT math.IT
Power Estimation in LTE systems with the General Framework of Standard Interference Mappings
我们设计了新的技术，以获得下行链路功率诱导一个给定的负载在长期演进（LTE）系统，其中我们定义的时间-频率网格中的资源块的分数被用户从一个给定的基站请求的负载。这些技术特别重要，因为先前的研究已经证明，如果我们允许负载增加，则可以用较低的发送能量来满足用户的数据率要求。这些研究还表明，从所需的负载分布获得功率分配可以被视为涉及标准干扰映射的不动点问题，但到目前为止尚未明确获得映射。我们在这项研究中的主要贡献之一就是缩小这一差距。我们推导出一个干扰映射作为其不动点的功率分配诱导所需的负载，假设存在这样的分配。有这个映射的封闭形式，我们简化了上述已知结果的证明，我们还设计了新的迭代算法的功率计算，有许多数值优势，比以前的方法。
2015-06-02 cs.IT cs.NI math.IT
RRH clustering and transmit precoding for interference-limited 5G CRAN downlink
在这项工作中，我们考虑云RAN架构，并专注于天线域（AD）暴露于来自相邻AD的外部干扰的下行链路。以系统和速率作为性能度量，并且假设在聚合节点（AN）处可以获得完美的信道状态信息，我们实现i）贪婪用户关联算法，以及ii）贪婪远程无线电头端（RRH）分簇算法。然后，我们改变各个RRH集群的大小，并评估和比较由于两种不同的传输预编码方案，即i）迫零波束成形（ZFBF），ii）协调波束成形（CB），当暴露于相同种类的外部干扰时的总速率增益。从系统级仿真结果中，我们了解到在干扰受限的情况下：i）RRH集群有助于，即，当RRH协作时的{ \it成本调整}性能优于当它们不协作时的性能，ii）对于发送预编码，CB方案优于ZFBF方案。最后，我们详细讨论了RRH集群的成本，即，导频开销（以及驱动它的元素），结合其对系统和速率的影响，并讨论其对RRH的基带处理能力的影响。
2015-10-26 cs.IT math.IT
Online Multi-Cell Coordinated MIMO Wireless Network Virtualization with Imperfect CSI
我们考虑在线协调预编码设计下行链路无线网络虚拟化（WNV）在多小区多输入多输出（MIMO）网络与不完善的信道状态信息（CSI）。在我们的WNV框架中，基础设施提供商（InP）拥有由几个服务提供商（SP）共享的每个基站，而这些服务提供商彼此不知道。SP根据用户业务的虚拟化需求设计其预编码器，而InP设计实际的预编码解决方案以满足SP的业务需求。我们的目标是最大限度地减少长期的时间平均预期的预编码偏差在MIMO衰落信道，每个小区的长期和短期的发射功率限制。我们提出了一种在线协调预编码算法的虚拟化，它提供了一个完全分布式的半封闭形式的预编码解决方案，在每个小区，仅基于当前不完善的CSI没有任何CSI交换跨小区。考虑到不完美的CSI的InP和SP的双重影响，我们表明，我们提出的算法是在一个$O(δ)$的差距，从最佳的任何时间范围内，其中$δ$是一个CSI不准确的指标。仿真结果验证了我们提出的算法的性能下两种常用的预编码技术在一个典型的城市微小区网络环境。
2021-05-17 cs.IT math.IT
A Closed-Loop UL Power Control Scheme for Interference Mitigation in Dynamic TD-LTE Systems
TD-LTE系统被设想为针对小小区采用动态时分双工（TDD）传输，以使它们的通信服务适应下行链路（DL）和上行链路（UL）业务需求的快速变化。然而，相邻小区中相同子帧的不同DL/UL方向将导致新的相消干扰分量，即，eNB到eNB和UE到UE，其中级别可以从一个子帧到另一个子帧显著不同。本文提出了一种可行的UL功率控制机制来管理eNB到eNB干扰，其中基于不同的干扰水平设置不同的UL功率控制参数。当估计干扰水平时，我们考虑关于相邻eNB的几何位置信息和子帧集合选择过程。通过系统级仿真对该方案的性能进行了评估，结果表明，与不进行功率控制的原方案相比，该方案在UL平均吞吐量和5%-ile分组吞吐量方面都有较好的改善。此外，当UE发送功率变得更高时，UE到UE干扰不会更差。
2015-03-26 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Resource Allocation Algorithm Design for Multi-Cell Networks Based on Advanced Decomposition Theory
在这封信中，我们研究下行链路多小区协作OFDMA无线网络的资源分配，其中功率分配和子载波调度联合优化。针对各基站在功率约束条件下协作小区最小用户速率（WSMR）加权和最大化的问题，提出了一种基于改进分解方法的分布式资源分配算法，该算法复杂度低，收敛速度快，适合实际应用。仿真结果表明，所提出的分散式算法提供了显着的吞吐量增益与较低的计算成本相比，现有的计划。
2012-09-15 cs.IT math.IT
Joint Scheduling and ARQ for MU-MIMO Downlink in the Presence of Inter-Cell Interference
用户调度和多用户多天线（MU-MIMO）传输是下一代蜂窝系统（例如，LTE-高级）。调度根据用户的信道矢量方向和SINR水平来选择用户组。然而，当在每个小区中独立地应用调度时，在每个用户接收机处的小区间干扰（ICI）功率事先是未知的，因为它在每个新的调度时隙处根据所有干扰基站的调度决策而改变。为了应对这种不确定性，我们考虑调度，MU-MIMO波束成形和自动重传请求（ARQ）的联合操作。我们开发了一个博弈论的框架，这个问题，并建立在随机优化技术，以找到最佳的调度和ARQ方案。具体化我们的框架的情况下，“中断服务率”，我们得到了一个方案的基础上自适应可变速率编码在物理层，结合ARQ在逻辑链路控制（ARQ-LLC）。然后，我们提出了一种新的方案，基于增量冗余混合ARQ（HARQ），能够实现吞吐量性能任意接近的“精灵辅助服务率”，而不需要一个精灵，提供非因果ICI功率电平。与传统的自适应变速率编码和ARQ-LLC相结合的HARQ方案相比，新的HARQ方案更容易实现，并且性能更优越。
2010-01-12 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
Required Base Station Density in Coordinated Multi-Point Uplink with Rate Constraints
在本文中，我们得到所需的空间密度的基站（BS）在一个协调的多点上行链路蜂窝网络，以满足所选择的服务质量度量。我们的模型假设两个BS之间的合作，并获得所需的密度下阴影和瑞利衰落不同的LTE-A路径损耗模型。所提出的方法保证了在整个覆盖区域的最坏情况下的可实现的速率高于目标速率与选定的概率。两个模型的位置的BS被认为是：一个六边形网格和泊松点过程（PPP）修改设置一个最小的单元格大小。首先，对于每个合作区域，确定具有最小速率覆盖概率的位置-最坏情况点。接下来，获得最坏情况下的速率覆盖概率的精确闭合形式近似。提出的近似是有用的网络性能的快速评估，并可用于网络设计的参数研究。这里，它们被应用于获得所需的BS密度以实现目标速率覆盖概率。作为额外的好处，这里的公式量化了从常规BS部署（网格模型）移动到随机BS部署（PPP模型）的代价。
2013-09-27 cs.IT math.IT
A Dynamic Clustering and Resource Allocation Algorithm for Downlink CoMP Systems with Multiple Antenna UEs
近年来，为了解决小区间干扰问题，协调多点（CoMP）方案得到了广泛研究。在实践中，回程上的延迟和吞吐量约束允许仅组织其中可以实现联合处理（JP）的基站（BS）的小集群。在这项工作中，我们专注于多天线用户设备（UE）的下行链路CoMP-JP，并提出了一种新的动态分簇算法。UE处的附加自由度可用于通过使用干扰抑制组合器（IRC）来抑制残余干扰，并允许多流传输。在我们的建议中，我们首先根据长期的信道条件定义一组候选簇。然后，在每个时间块中，我们通过联合优化发射机和接收机来开发资源分配方案，其中：a）在每个候选簇内估计加权和速率，然后b）调度一组簇以最大化系统加权和速率。数值结果表明，当UE配备有多个天线时，可以实现更高的速率。此外，由于这种性能改善主要是由于IRC，通过所提出的方法相对于非协作方案实现的增益通过增加UE天线的数量而降低。
2013-11-20 cs.IT math.IT
Full-Duplex eNodeB and UE Design for 5G Networks
自干扰消除（SIC）设计领域的最新进展使得能够开发全双工（FD）单天线和多天线系统。在本文中，我们提出了一种用于5G网络的FD eNodeB（eNB）和用户设备（UE）的设计。FD操作的使用使得能够同时进行带内上行链路和下行链路操作，从而将频谱需求减少一半。FD操作要求在上行链路和下行链路中对UE的相同子载波分配。长期演进（LTE）使用正交频分多址（OFDMA）用于下行链路。为了实现FD操作，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常规方法。利用信道互惠性，下行链路中基于奇异值分解（SVD）的波束成形允许多个用户（MU）在同一组子载波上操作。在上行链路中，使用频域最小均方误差（MMSE）均衡器以及最优排序连续干扰消除（SSIC-OO）算法来解耦在同一组子载波中操作的用户的信号。该工作包括分别针对下行链路和上行链路在UE和eNB处示出高效FD操作的仿真。
2015-06-06 cs.IT cs.NI math.IT
