多小区大规模 MIMO 中功率控制方案的公平性与可扩展性增强
信息论
2021-05-25 v1 math.IT
摘要
本文研究多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统中的发射功率优化。全网最大最小公平（NW-MMF）与全网比例公平（NW-PF）是文献中两种著名的功率控制方案。NW-MMF 侧重于最大化用户间的公平性，代价是惩罚信道条件好的用户。另一方面，NW-PF 侧重于最大化总和频谱效率（SE），从而忽略公平性，但对最弱用户给予一些额外关注。然而，这两种方案都存在可扩展性问题，即对于大型网络，极有可能出现某一用户信道条件非常差，从而将全体用户的频谱效率（SE）推向零。为克服 NW-MMF 与 NW-PF 的可扩展性问题，我们提出了一种可证明具有可扩展性的新型功率控制方案。该方案最大化每小区最大最小 SE 的几何平均（GM）。为解决这一新优化问题，我们证明其可改写为凸优化形式，并可使用标准工具求解。仿真结果凸显了我们模型在 NW-PF 与 NW-MMF 之间取得平衡的优势。
引用
@article{arxiv.2105.10503,
title = {Enhanced Fairness and Scalability of Power Control Schemes in Multi-Cell Massive MIMO},
author = {Amin Ghazanfari and Hei Victor Cheng and Emil Björnson and Erik G. Larsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.10503},
year = {2021}
}
备注
13 Pages and 11 Figures. Published in: IEEE Transactions on Communications. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2105.10307