上行D2D底层大规模MIMO蜂窝网络的频谱与能量效率
信息论
2017-05-30 v3 math.IT
摘要
关键5G场景之一是设备到设备（D2D）与大规模多输入多输出（MIMO）将共存。然而，由于大量的蜂窝与D2D传输，上行D2D底层大规模MIMO蜂窝网络中的干扰需要被协调。为此，本文引入一种空间动态功率控制方案，以缓解蜂窝到D2D及D2D到蜂窝的干扰。特别地，所提出的D2D功率控制策略相当灵活，包含了无D2D链路或使用最大发射功率的特例。在所考虑的功率控制下，开发了一种分析方法来评估此类网络中的频谱效率（SE）与能量效率（EE）。从而，推导出了蜂窝用户或D2D发射机的SE精确表达式，其量化了大规模MIMO天线与D2D密度等关键系统参数的影响。此外，获得了D2D规模特性，其为达成预期SE提供了充分条件。数值结果证实了我们的分析，并表明所提功率控制方案能有效缓解蜂窝与D2D层间干扰。结果显示，存在最优D2D密度以最大化D2D层的区域SE。另外，蜂窝用户的可实现EE可与D2D用户相媲美。
引用
@article{arxiv.1701.03753,
title = {Spectral and Energy Efficiency of Uplink D2D Underlaid Massive MIMO Cellular Networks},
author = {Anqi He and Lifeng Wang and Yue Chen and Kai-Kit Wong and Maged Elkashlan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03753},
year = {2017}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Communications