ITLinQ：设备到设备通信系统中频谱共享的新方法
信息论
2014-06-12 v3 math.IT
摘要
我们考虑设备到设备通信系统中的频谱共享问题。受最近将干扰视为噪声的最优性条件的启发，我们定义了一个名为“信息论独立集”(ITIS) 的新概念，它指示那些同时进行通信并将彼此干扰视为噪声在信息论上是最优的（在常数差距内）的链路集合。基于这一概念，我们开发了一种新的频谱共享机制，称为“信息论链路调度”(ITLinQ)，它在每个时刻调度形成 ITIS 的链路。我们首先通过在源和目的节点随机分布在固定区域内的网络中表征 ITLinQ 所能实现的容量区域比例，为其提供性能保证。此外，我们展示了如何使用初始的两阶段信令机制以分布式方式实现 ITLinQ，该机制为所有链路提供所需的信道状态信息。通过数值分析，我们表明分布式 ITLinQ 可以优于类似的最新频谱共享机制（如 FlashLinQ），总和速率增益超过 100%，同时保持相同的复杂度水平。最后，我们讨论了一种分布式 ITLinQ 方案的变体，该变体还能保证网络中链路间的公平性，并对其性能进行了数值评估。
引用
@article{arxiv.1311.5527,
title = {ITLinQ: A New Approach for Spectrum Sharing in Device-to-Device Communication Systems},
author = {Navid Naderializadeh and A. Salman Avestimehr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5527},
year = {2014}
}
备注
Final version to appear in IEEE JSAC Special Issue on 5G Wireless Communication Systems