以用户为中心的免小区大规模 MIMO 无线网络中的公平性调度

我们考虑一个以用户为中心的免小区大规模 MIMO 无线网络，具有 $L$ 个远程无线电单元，每个配备 $M$ 根天线，服务于 $K_{\rm tot}$ 个用户设备（UEs）。大多数文献考虑 $LM \gg K_{\rm tot}$ 体制，其中 $K$ 个 UE 在每个时频槽上活跃，并以遍历速率评估系统性能。在本文中，我们采取相当不同的视角。我们观察到 $LM \gg K_{\rm tot}$ 体制对应于低总和频谱效率（SE）的轻负载系统。相反，在最相关的场景中，UE 数量远大于天线总数，但用户并非同时全部活跃。为实现高总和 SE 并处理 $K_{\rm tot} \gg ML$，必须跨时频资源调度用户。必须选择活跃用户数 $K_{\rm act} \leq K_{\rm tot}$ 使得：1）网络运行在其最大 SE 附近；2）必须随时间动态选择活跃用户集，以在每用户时间平均吞吐速率方面强制公平性。公平性调度问题被表述为每用户速率的凹的逐分量非递减网络效用函数的最大化。间歇用户活动施加了逐槽编码/解码，这阻碍了遍历速率的可达性。因此，我们利用信息中断概率建模每槽服务速率。为获得可处理的问题，我们对每个 UE $k$ 接收端所见瞬时互信息的 CDF 做解耦假设。我们用一个冲突图近似强制该条件，该图阻止具有大导频污染的用户同时调度，并提出一种用于瞬时服务速率调度的自适应方案。总体而言，所提出的动态调度对系统模型不确定性具有鲁棒性，并且可轻易在实践中实现。