大规模天线阵列两层异构网络中下行小区关联与无线回传带宽分配的联合优化
网络与互联网体系结构
2016-11-18 v1 信息论
math.IT
摘要
本文研究了两层蜂窝异构网络（HetNets）中下行小区关联（CA）与无线回传带宽分配（WBBA）的联合优化问题。宏基站（BS）部署了大规模天线阵列，而宏小区范围内的小基站为单天线 BS，它们依赖与宏基站之间的空中链路进行回传。在考虑无线回传约束的条件下，研究了总对数用户速率最大化问题。提出了一种基于同频反向时分双工（TDD）和动态软频率复用（SFR）的双工与频谱共享方案，用于两层 HetNets 中宏基站大规模天线阵列和小基站无线回传场景下的干扰管理。研究了两种带内 WBBA 场景，即统一带宽分配和按小基站分配带宽场景，用于 HetNet 中的联合 CA-WBBA。采用两层分层分解方法求解混合整数非线性规划（MINLP）问题。还提出了基于通用算法建模系统（GAMS）优化求解器的方案以及快速启发式算法，用于按小基站 WBBA 场景中的小区关联。结果表明，当所有小基站都必须使用带内无线回传时，系统负载对总对数速率和单用户速率性能的影响大于宏小区范围内部署的小基站数量。所提出的联合 CA-WBBA 算法的最优负载近似等于宏基站大规模天线阵列的规模。小区范围扩展（CRE）策略——一种针对完美回传 HetNets 的高效小区关联方案——在被证明在带内无线回传介入时效率低下。
引用
@article{arxiv.1501.00078,
title = {Joint Downlink Cell Association and Bandwidth Allocation for Wireless Backhauling in Two-Tier HetNets with Large-Scale Antenna Arrays},
author = {Ning Wang and Ekram Hossain and Vijay K. Bhargava},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.00078},
year = {2016}
}
备注
IEEE Transactions on Wireless Communications, to appear