室内工业无蜂窝大规模 MIMO 中支持 MDD 的两层太赫兹前传
信息论
2023-05-11 v1 信号处理
math.IT
摘要
为使室内工业无蜂窝大规模多输入多输出（CF-mMIMO）网络摆脱有线前传，本文研究了一种多载波划分双工（MDD）支持的两层太赫兹（THz）前传方案。更具体地，两层前传链路依赖同一 THz 频带中相互正交的子载波集，而接入链路在 sub-6G 频带实现。所提方案导致了一个复杂的混合整数非凸优化问题，包含接入点（AP）聚类、设备选择、两层前传链路间子载波集分配以及中央处理单元（CPU）和 AP 处的资源分配。为解决所表述的问题，我们首先借助低复杂度但高效的启发式方法，从而松弛二进制变量。然后，通过迭代优化子载波集分配和 AP 聚类数量获得端到端总速率。此外，为所提方案量身定制了一种由三条并行数据流组成的先进 MDD 帧结构。仿真结果证明了所提动态 AP 聚类方法在处理网络规模变化时的有效性。而且，得益于精心设计的帧结构，MDD 能在两层前传网络中优于 TDD。另外，分析了 THz 带宽对系统性能的影响，表明在频率资源充足时，我们所提两层全无线前传方案可达到与基于光纤的系统相当的性能。最后，在具有真实射线追踪仿真的实际场景中验证了所提 MDD 支持前传方案的优越性。
引用
@article{arxiv.2305.05957,
title = {MDD-Enabled Two-Tier Terahertz Fronthaul in Indoor Industrial Cell-Free Massive MIMO},
author = {Bohan Li and Diego Dupleich and Guoqing Xia and Huiyu Zhou and Yue Zhang and Pei Xiao and Lie-Liang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05957},
year = {2023}
}