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下行吞吐量驱动的认知 LTE 家庭基站信道接入框架

信息论 2015-02-16 v1 math.IT

摘要

本文提出了一种基于优化的感知信道接入框架,用于 LTE 认知家庭基站,旨在最大化家庭基站的下行吞吐量。认知家庭基站在宏小区信道空闲时机会性地在其上传输。这些空闲信道通过能量检测的频谱感知来定位。此外,采用周期性感知以检测感知结果的任何变化。最大可达家庭基站下行吞吐量随宏小区信道占用统计量而变化。因此,使用指数分布混合对 LTE 宏小区占用进行了经验建模。通过权衡传输效率、探索的频谱机会和来自宏小区的干扰,实现了 LTE 认知家庭基站下行吞吐量的最大化。找到了最大化吞吐量的最佳周期性感知间隔的解析解,并通过仿真进行了验证。所得结果表明,确实存在一个单一的周期性感知间隔值能最大化 LTE 认知家庭基站下行吞吐量。在宏小区流量峰值时,与无感知情况相比,我们的框架将家庭基站吞吐量提高了约 15%。研究了对机会性接入可用信道数量的影响,发现超过三个信道时影响不显著。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.04044,
  title  = {Downlink Throughput Driven Channel Access Framework for Cognitive LTE Femto-Cells},
  author = {Mohamed Hamid and Slimane Ben Slimane and Niclas Björsell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.04044},
  year   = {2015}
}

备注

30 pages, 11 figures. Submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications for review