无蜂窝大规模 MIMO 中公平性调度下的以用户为中心聚类

我们考虑以用户为中心的无蜂窝大规模 MIMO 网络中的公平性调度，其中 $L$ 个远端射频单元（各含 $M$ 根天线）服务 $K_{\rm tot} \approx LM$ 个用户设备（UE）。近期结果表明，最大网络总和吞吐量在任意给定时频资源块中同时激活 $K_{\rm act} \approx \frac{LM}{2}$ 个 UE 时取得。然而，网络中用户数 $K_{\rm tot}$ 通常远大于此。这要求用户在时频资源上被调度，并以时隙平均方式达到特定吞吐率。我们通过对每用户吞吐率施加凹的逐分量非减网络效用函数最大化的调度方法，实现 UE 间吞吐公平性。在以用户为中心的无蜂窝网络中，导频与簇分配通常针对给定活跃用户集合进行。结合公平性调度，这要求每个调度时隙重新分配导频与簇，带来网络实体间巨大的控制信令开销。我们提出一种固定导频与簇分配方案（独立于调度决策），在 UE 吞吐量上优于基线方法，同时大幅减少网络实体间控制信息交换。