提升前传容量：集中式无线接入网功率分配的全局优化
信息论
2019-01-01 v1 math.IT
摘要
有限的前传容量对集中式无线接入网（C-RAN）的上行链路构成挑战。我们提出通过对用户设备（UDs）与远端射频单元（RRUs）的信道估计与数据传输之间的功率分配进行全局优化，以提升大规模多输入多输出（MIMO）辅助 C-RAN 的前传容量。直观上，分配更多功率给信道估计将带来更精确的信道估计，从而提高可达吞吐量。然而，增加分配给导频训练的功率将减少分配给数据传输的功率，从而降低可达吞吐量。为优化 UDs 与 RRUs 的导频训练与数据传输功率，我们为它们各自分配一个独立的功率共享因子，并推导了由 UD 到 RRU 链路及 RRU 到基带单元（BBU）链路组成的大规模 MIMO 辅助 C-RAN 的信号干扰加噪声比的渐近闭式表达式。随后，我们利用 C-RAN 架构的集中计算与控制能力，联合优化 UDs 的功率共享因子与 RRUs 的功率共享因子，以最大化前传容量。仿真结果表明，所提出的针对 UDs 及其所属 RRUs 的信道估计与数据传输间功率分配的全局优化显著提升了前传容量。作为一个具体示例，在 RRU 部署 32 根接收天线（RAs）、BBU 部署 128 根 RAs 时，采用最优功率共享因子的 10 个 UDs 的总速率相比未优化功率共享因子时提升了 33%。
引用
@article{arxiv.1812.11413,
title = {Boosting Fronthaul Capacity: Global Optimization of Power Sharing for Centralized Radio Access Network},
author = {Jiankang Zhang and Sheng Chen and Xinying Guo and Jia Shi and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.11413},
year = {2019}
}