具有一般设备活动性的 MTC 中随机接入的前导选择与时隙接入禁止联合优化
信息论
2022-03-14 v2 math.IT
摘要
现有大多数面向机器类通信（MTC）的随机接入方案简单地采用均匀前导选择分布，而不考虑底层的设备活动分布。因此，它们可能产生不令人满意的接入效率。在本文中，我们将 MTC 的设备活动性建模为遵循任意多元伯努利分布的多个伯努利随机变量，该分布可反映相关与独立的设备活动性。然后，我们根据底层的联合设备活动分布优化 MTC 中随机接入的前导选择与时隙接入禁止。具体地，我们考察联合设备活动分布的三种情形，即完美、不完美与未知联合设备活动分布的情形，并分别构建平均、最坏情形平均与样本平均吞吐量最大化问题。这三种情形下的问题均为困难的非凸问题。在完美联合设备活动分布情形下，我们开发了迭代算法与低复杂度迭代算法，分别用于获得原问题与一个近似问题的驻点。在不完美联合设备活动分布情形下，我们开发了迭代算法与低复杂度迭代算法，分别用于获得一个等价问题的 Karush-Kuhn-Tucker (KKT) 点与一个近似问题的驻点。最后，在未知联合设备活动分布情形下，我们开发了迭代算法以获得一个驻点。所提解具有广泛适用性，并在相关与独立设备活动性下均优于现有解。
引用
@article{arxiv.2107.10461,
title = {Joint Optimization of Preamble Selection and Access Barring for Random Access in MTC with General Device Activities},
author = {Wang Liu and Ying Cui and Feng Yang and Lianghui Ding and Jun Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10461},
year = {2022}
}
备注
This paper is to appear in IEEE Trans. Commun