非地面网络（NTN）：一种用于下行链路信道功率分配的新型交替分数规划
信息论
2024-01-22 v1 math.IT
摘要
近年来，非地面网络（NTN）通信引起了政府机构、工业界和学术界的极大关注。NTN 网络包含多种系统，包括低地球轨道（LEO）卫星、中地球轨道（MEO）卫星、地球静止轨道（GEO）卫星、高空平台（HAPS）和低空平台（LAPS）。此外，高通量卫星（HTS/VHTS）在 GEO 空间的部署势头日益增强。虽然与 GEO 卫星相比，LEO 和 MEO 卫星具有低延迟和降低发射成本等优势，但本研究由于其静止性质和更广的覆盖范围而侧重于 GEO 卫星。在传统蜂窝网络中，每个用户设备（UE）被分配至少一个不与其他 UE 共享的资源块（RB）。然而，在覆盖区域广阔的 NTN 通信中，将 RB 专用于一个 UE 是对无线电资源的低效利用。为了应对这一挑战，分数规划（FP）、认知无线电和速率分割多址接入（RSMA）是现有的技术。本文旨在最大化 GEO 卫星系统的频谱效率、平均 RBG 速率和总速率。然而，实现这一目标涉及处理一个非凸的 NP-hard 问题，因为它需要不同分数的对数和。寻找此类 NP-hard 问题的全局解提出了重大挑战。本文引入了一种新型交替分数规划算法，专门设计用于解决 GEO NTN 蜂窝网络中这些复杂的 NP-hard 问题。通过采用这种创新方法，本研究旨在为 NTN 通信系统的优化做出贡献，实现高效的资源分配和提升的网络性能。
引用
@article{arxiv.2401.10251,
title = {Non-Terrestrial Network (NTN): a Novel Alternate Fractional Programming for the Downlink Channels Power Allocation},
author = {Mahfuzur Rahman and Zoheb Hassan and Jeffrey H. Reed and Lingjia Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.10251},
year = {2024}
}