基于非理想信道估计的空间相关信道下空天地协作：上行链路性能分析与优化

为应对无线业务的快速增长，一系列创新技术与架构应运而生。本文研究一种通过无线接入点（AP）与卫星协作以提升网络频谱效率的集成网络设计。我们首先在数学上推导了在空间相关莱斯信道上上行链路（UL）数据传输的可达吞吐量表达式。我们所给出的通用可达吞吐量表达式适用于实际非理想信道估计下任意接收信号检测技术。当采用最大比合并检测期望信号时，进一步获得了遍历性上行链路数据吞吐量的闭式表达式。在资源分配方面，我们基于信道统计特性构建了最大最小公平性与总发射功率优化问题以进行功率分配。各优化问题的解均以低复杂度迭代设计的形式给出，其中每个数据功率变量依据闭式表达式进行更新。我们的集成混合网络概念使得那些因过高数据需求而原本无法被服务的用户得以被服务。所提算法能够解决当至少一个用户速率低于目标值时出现的拥塞问题。数学分析亦借助数值结果加以说明，其显示了在空间链路考量下于提升遍历数据吞吐量方面的额外增益。此外，所提算法可平稳规避任何潜在拥塞，尤其在高速率需求与弱信道条件下。