底层设备直通通信与大规模MIMO系统共存的能效与总速率折衷研究
信息论
2016-08-04 v1 math.IT
摘要
本文研究了第五代(5G)蜂窝网络中提出的两种技术的共存问题，即网络辅助的设备到设备(D2D)通信与大规模MIMO(多输入多输出)。两种技术的潜在优势各自已知，但它们共存所带来的折衷尚未得到充分探讨。为此，我们假设D2D用户以底层方式复用蜂窝网络的下行链路资源。此外，基站端使用多天线以获得预编码增益，并利用多用户或大规模MIMO技术同时服务多个蜂窝用户。我们考虑了两个指标，即平均总速率(ASR)和能量效率(EE)。我们推导了易于处理且可直接计算的表达式，并研究了在给定覆盖区域内，ASR与EE作为基站天线数、蜂窝用户数及D2D用户密度函数的折衷关系。结果表明，在低密度和高密度D2D用户场景下，ASR和EE的表现不同，且底层D2D通信与大规模MIMO的共存主要在低密度D2D用户场景下有益。
引用
@article{arxiv.1506.00598,
title = {Energy Efficiency and Sum Rate Tradeoffs for Massive MIMO Systems with Underlaid Device-to-Device Communications},
author = {Serveh Shalmashi and Emil Björnson and Marios Kountouris and Ki Won Sung and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.00598},
year = {2016}
}
备注
30 pages, 10 figures, Submitted