基于小区关联、协调与波束成形的毫米波蜂窝网络频谱共享
信息论
2016-10-04 v2 math.IT
摘要
本文研究了在拥有多个蜂窝运营商的毫米波网络中，频谱共享作为传统专用频谱分配的可行替代方案的程度。具体而言，我们开发了一个通用数学框架，用以表征在使用频谱共享时可获得的性能增益，该增益是底层波束成形、运营商协调、带宽和基础设施共享场景的函数。该框架基于联合波束成形与小区关联优化，目标是最大化用户的长期吞吐量。我们的渐近与非渐近性能分析揭示了五个关键点：(1) 具有轻量级按需运营商内与运营商间协调的频谱共享是可行的，尤其在较高的毫米波频段（例如73 GHz）；(2) 用户设备上的定向通信显著缓解了频谱共享的潜在劣势（如更高的多用户干扰）；(3) 大量天线单元可减少协调需求并简化频谱共享的实现；(4) 虽然在大规模天线体制下可忽略运营商间协调，但运营商内协调仍可通过平衡网络负载带来增益；(5) 基站、运营商与用户设备之间的关键控制信号应受到保护以避免频谱共享的不利影响，例如通过专用资源分配。本文结果及其通过放宽某些理想假设得到的扩展，可为未来的标准化与频谱政策提供重要见解。
引用
@article{arxiv.1605.05578,
title = {Spectrum Sharing in mmWave Cellular Networks via Cell Association, Coordination, and Beamforming},
author = {Hossein Shokri-Ghadikolaei and Federico Boccardi and Carlo Fischione and Gabor Fodor and Michele Zorzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.05578},
year = {2016}
}
备注
15 pages. To appear in IEEE JSAC Special Issue on Spectrum Sharing and Aggregation for Future Wireless Networks