面向过载蜂窝物联网的速率分割多址接入
信息论
2020-08-05 v1 math.IT
摘要
在不久的将来，蜂窝网络预计将不得不应对大量的物联网（IoT）设备。因此，蜂窝 IoT 的一项必需特性将是能够同时服务大量具有异构需求及发射端信道状态信息（CSIT）质量的设备。在本文中，我们关注具有两类 CSIT 质量的过载多输入单输出（MISO）广播信道（BC）：一类用户（代表高端设备）发射端具有部分 CSI 知识，另一类用户（代表 IoT 设备）发射端仅具有统计 CSI 知识。我们引入速率分割多址接入（RSMA），一种基于多天线速率分割（RS）的面向蜂窝 IoT 的新多址接入。提出两种策略，即时间划分-RSMA（TP-RSMA）和功率划分-RSMA（PP-RSMA）。前者在正交时隙上独立服务两类用户，而后者在同一时隙内以非正交方式联合服务两类用户。我们首先在高信噪比（SNR）下表明 PP-RSMA 在具有异构 CSIT 质量的过载 MISO BC 中达到最优自由度（DoF），然后在有限 SNR 下表明，通过结合 PP 与 RSMA 的优势，PP-RSMA 相比 TP-RSMA 及所有基线方案取得了明确的和速率增益。此外，PP-RSMA 对 CSIT 不准确具有鲁棒性，并能灵活应对所有用户的服务质量（QoS）速率约束。DoF 与速率分析帮助我们得出结论：PP-RSMA 是面向大量设备的蜂窝 IoT 的有力框架。
引用
@article{arxiv.2008.01238,
title = {Rate-Splitting Multiple Access for Overloaded Cellular Internet of Things},
author = {Yijie Mao and Enrico Piovano and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01238},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 10 figures, submitted to the potential transaction for publication