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TDMA在中继辅助蜂窝网络中实现最优分集增益

网络与互联网体系结构 2011-07-28 v1

摘要

在多址无线网络中,传输调度是决定无线频谱分配效率和公平性的关键组成部分。在一个极端,贪婪机会调度将通话时间分配给具有最大瞬时信道增益的用户,实现了最优的频谱效率和传输可靠性,但用户级公平性最差。在另一个极端,固定TDMA调度实现了最公平的通话时间分配,但频谱效率和传输可靠性最低。为了平衡这两个相互竞争的目标,大量的研究工作致力于设计机会调度方案,以在这两个极端之间达到某种权衡点。在本文中,与传统观点相反,我们发现,在中继辅助蜂窝网络中,固定TDMA实现了与贪婪机会调度相同的最优分集增益。此外,通过引入非常有限的机会性,一个简单的松弛TDMA方案在中断概率方面渐近地实现了与贪婪机会调度相同的最优系统可靠性。这揭示了一个令人惊讶的事实:在中继辅助系统中,传输可靠性和用户公平性不再相互矛盾。它们都可以通过简单的TDMA方案实现。对于实际实现,我们进一步提出了一种完全分布式算法来实现松弛TDMA方案。我们的结果可能适用于具有中继架构的下一代无线通信系统(如LTE-Advanced和WiMAX)的设计。

关键词

引用

@article{arxiv.1107.5399,
  title  = {TDMA Achieves the Optimal Diversity Gain in Relay-Assisted Cellular Networks},
  author = {Suzhi Bi and Ying Jun and Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1107.5399},
  year   = {2011}
}

备注

26 pages, 8 figures