星地融合无蜂窝大规模MIMO物联网系统中的联合功率分配与用户调度

在物联网网络中，空间和地面通信已被证明是在不同视角下的有效解决方案。本文研究了多址接入场景，其中大量物联网用户由太空中的卫星和地面上的接入点协同服务。每个相干间隔内的可用用户被划分为已调度和未调度子集，以优化有限的无线电资源。我们在不完美信道状态信息（CSI）和非正交导频信号下计算每个已调度用户的上行链路遍历吞吐量。由于最大比合并部署在地面网关和AP本地，上行链路遍历吞吐量以闭式表达式获得。分析结果明确揭示了信道条件和导频污染对每个已调度用户的影响。通过最大化总吞吐量，系统可以基于采用交替优化的基于模型的方法或采用图神经网络的基于学习的方法，同时确定已调度用户并执行功率分配。数值结果表明，星地融合无蜂窝大规模多输入多输出系统可以显著提高相干间隔上的总遍历吞吐量。该融合系统可以调度绝大多数用户；少数用户可能因功率预算有限而无法服务。