基于MISO-NOMA网络中以移动虚拟网络运营商利润最大化为目标的联合无线资源分配与三维波束成形
信号处理
2019-10-04 v2
摘要
海量连接与高速率业务是5G及未来生态系统的关键要素。为满足此类业务需求，可利用非正交多址接入(NOMA)与三维波束成形(3DBF)。本文设计了一种基于NOMA的异构网络(HetNets)中新颖的联合无线资源分配与三维多输入单输出(MISO)波束成形算法，其主要目标是最大化移动虚拟网络运营商(MVNOs)的利润。为此，我们考虑多个基础设施提供商(InPs)与MVNOs服务于多个用户。每个InP拥有多个作为基站(BSs)的接入点，每个发射机配备指定频谱与多波束天线阵列，并通过NOMA与用户共享频谱。为此，我们构建了一个新颖的优化问题，主要目标是在资源限制与服务质量(QoS)约束下最大化MVNOs的收益。由于所提优化问题非凸、NP-hard且数学上难以处理，我们通过引入新优化变量并采用连续凸近似转换变量，将其转化为凸问题。更重要的是，所提方案与替代搜索方法以及采用穷举搜索法获得的最优解进行了评估与比较。此外，从计算复杂度、收敛性与性能角度研究了所提算法。仿真结果表明，相较于采用2DBF的正交多址接入，NOMA-3DBF性能更优，并使MVNOs的系统吞吐量与收益提升约64%。尤其在高阶天线情况下，利用3DBF使MVNOs收益较2DBF提高近27%。
引用
@article{arxiv.1907.05161,
title = {Joint Radio Resource Allocation and 3D Beam-forming in MISO-NOMA-based Network with Profit Maximization for Mobile Virtual Network Operators},
author = {Abulfazl Zakeri and Nader Mokari and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05161},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 8 Figures, 8 Tables, in Journal, IEEE TVT