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蜂窝网络中的带内 $\alpha$-双工方案:一种随机几何方法

信息论 2016-07-12 v3 math.IT 应用统计

摘要

带内全双工(FD)通信被乐观地认为能够提高频谱利用率和效率。然而,由于引入了上行/下行干扰,FD 通信向蜂窝网络领域的渗透面临挑战。本文提出了一个基于随机几何的易于处理的框架,以研究蜂窝网络中的 FD 通信。具体而言,我们评估了 FD 通信对网络性能的影响并量化了相关增益。研究证明了上行链路对下行干扰的脆弱性,并表明在下行链路中获得的改进的 FD 速率增益(高达 97%97\%)是以上行链路速率的显著下降(高达 94%94\%)为代价的。因此,我们提出了一种新颖的细粒度双工方案,称为 α\alpha-双工方案,该方案允许上行和下行频带之间部分重叠。我们推导了从 α\alpha-双工方案中获取速率增益所需的条件,并证明了它优于 FD 和半双工(HD)方案。具体而言,我们表明 α\alpha-双工方案为下行链路速率提供了 28%28\% 的同时改进,为上行链路速率提供了 56%56\% 的改进。最后,我们表明可以根据网络设计目标来优化重叠量。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.00976,
  title  = {In-Band $\alpha$-Duplex Scheme for Cellular Networks: A Stochastic Geometry Approach},
  author = {Ahmad AlAmmouri and Hesham ElSawy and Osama Amin and Mohamed-Slim Alouini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.00976},
  year   = {2016}
}

备注

IEEE TWC