蜂窝网络中的上行用户辅助中继

我们利用随机几何分析了部分解码转发（PDF）中继方案在用户辅助中继场景下的性能，该场景中一个活跃用户通过另一个空闲用户在上行蜂窝通信中中继数据。我们给出了部署用户辅助中继的网络几何模型，并针对快衰落和慢衰落信道提出了两种几何协作策略。我们解析推导了两种策略下的协作概率。该协作概率进一步用于解析推导因全系统部署这种用户辅助 PDF 中继所引起的区间干扰功率的矩。然后，我们通过匹配解析推导的前两阶矩，使用 Gamma 分布对区间干扰功率统计量进行建模。这种协作与干扰分析为定量评估蜂窝网络中用户辅助中继的性能影响提供了理论基础。我们随后数值评估了平均传输速率性能，并表明尽管区间干扰增加，用户辅助中继仍能显著提高每用户传输速率。这种传输速率增益对于小区边缘的活跃用户尤为显著，并随着空闲用户密度的增加而进一步提高，支持用户辅助中继作为拥挤人口区域的一种可行解决方案。