智能工厂中支持 URLLC 的上行无蜂窝大规模 MIMO 资源分配
信息论
2022-11-23 v1 信号处理
math.IT
摘要
智能工厂需要支持多个工业物联网（IIoT）设备以超可靠低延迟通信（URLLC）同时进行通信。同时，相较于传统人于人通信的长包传输，IIoT 应用的短包传输会导致性能损失。另一方面，无蜂窝大规模多输入多输出（CF mMIMO）技术可通过部署分布式接入点（APs）为所有设备提供均匀服务。本文采用 CF mMIMO 支持智能工厂中的 URLLC。具体而言，我们首先推导了在有限块长（FBL）下、具有不完美信道状态信息（CSI）时，最大比合并（MRC）与全导频迫零（FZF）解码器可实现的上行数据速率下界（LB）。基于 MRC 情形的推导 LB 速率与遍历速率趋势相同，而使用 FZF 解码器的 LB 速率与遍历速率紧密匹配，这意味着在 FBL 下可基于 LB 数据速率而非精确遍历速率进行资源分配。随后使用 log-function 方法与连续凸近似（SCA）将非凸加权和速率问题近似转化为一系列几何规划（GP）问题，并提出一种迭代算法联合优化导频与载荷功率分配。仿真结果表明，相较于集中式 mMIMO，CF mMIMO 显著提升了平均加权和速率（AWSR）。一个有趣的观测是，增加设备数量可提升 CF mMIMO 的 AWSR，而集中式 mMIMO 的 AWSR 保持相对恒定。
引用
@article{arxiv.2211.12354,
title = {Resource Allocation for Uplink Cell-Free Massive MIMO enabled URLLC in a Smart Factory},
author = {Qihao Peng and Hong Ren and Cunhua Pan and Nan Liu and Maged Elkashlan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.12354},
year = {2022}
}
备注
Accepted by Transactions on Communications