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毫米波 NR-U 与 WiGig 共存:联合用户分组、波束协调与功率控制

信号处理 2021-09-14 v2

摘要

毫米波(mmWave)通信是一种有前景的非授权频谱新空口(NR-U)技术,可满足未来无线网络中日益增长的数据速率与连接需求。然而,NR-U 网络的发展需考虑与现有无线千兆(WiGig)网络的共存。本文提出了一种基于多输入多输出非正交多址(MIMO-NOMA)的毫米波 NR-U 与 WiGig 上行传输共存网络。我们所提共存网络的目标是在确保严格 NR-U 时延要求及实时环境下 WiGig 传输性能的同时,最大化频谱效率。提出了一种联合用户分组、混合波束协调与功率控制策略,并将其建模为带有单位模与非凸耦合约束的基于李雅普诺夫优化(Lyapunov optimization)的混合整数非线性规划(MINLP)问题。为此,我们引入惩罚对偶分解(PDD)框架,首先将所建模的 MINLP 转化为可处理的增广拉格朗日(AL)问题。随后,我们结合凸-凹过程(CCCP)与非精确块坐标更新(BCU)方法,将 AL 问题近似分解为多个嵌套凸子问题,可在 PDD 框架下迭代求解。数值结果展示了所提策略的性能提升能力,并证明了其在保障 NR-U 业务时延与 WiGig 网络性能方面的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.05084,
  title  = {Millimeter-Wave NR-U and WiGig Coexistence: Joint User Grouping, Beam Coordination and Power Control},
  author = {Xiaoxia Xu and Qimei Chen and Hao Jiang and Jun Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.05084},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted by IEEE Transactions on Wireless Communicatons