高速铁路无线通信：效率与公平性的权衡

近年来，高速铁路 (HSRs) 已在全球范围内广泛部署。与传统蜂窝通信不同，其高移动性使得沿时间维度实施功率分配至关重要。在 HSR 场景下，传输速率很大程度上取决于基站 (BS) 与列车之间的距离。因此，当列车经过基站时，接收到的数据速率服务是随时间变化的。显然，最有效的功率分配会在列车离基站最近时耗尽所有功率，这将导致沿时间维度的极大不公平性。另一方面，信道反转分配在恒定速率传输方面实现了最佳的公平性。然而，其功率效率要低得多。因此，功率效率和沿时间的公平性是两个不相容的目标。针对本文考虑的 HSR 蜂窝系统，通过提出一种时间比例公平功率分配方案，实现了两者之间的权衡。此外，还给出了近最优的闭式解以及一种寻找 $\epsilon$-最优分配的算法。