基于空间可分离性的以用户为中心的随机接入无蜂窝网络视角
信息论
2022-02-18 v4 信号处理
math.IT
摘要
在无蜂窝大规模多输入多输出（CF-mMIMO）网络中，多个接入点（APs）主动协作以服务用户设备（UEs）。我们考虑在此类网络中出现导频碰撞时如何解决随机接入（RA）问题。为寻求解决方案，我们采用以用户为中心的视角，其基本原则是仅需一组偏好的 APs 来服务一个 UE。由于在蜂窝（Ce）mMIMO 中最强用户碰撞解决（SUCRe）协议的成功，我们通过考虑新设置对其进行了扩展。此外，我们确立以用户为中心的视角自然赋予 CF 网络以解决碰撞的鲁棒基础。我们将此基础称为空间可分离性，其使得多个碰撞 UEs 能同时接入网络。随后我们提出两种用于 CF-mMIMO 的新型 RA 协议：i) 基线无蜂窝（BCF），仅利用空间可分离性概念解决碰撞；ii) 无蜂窝 SUCRe（CF-SUCRe），结合 SUCRe 与空间可分离性原理解决碰撞。我们将提出的 RA 协议与 Ce-SUCRe 进行评估。 respectively，BCF 与 CF-SUCRe 平均可支持比 Ce-SUCRe 多 7 倍和 4 倍的 UEs 接入，且基于网络每次接入尝试总功耗（TPC）的平均能效增益分别为 52 倍和 340 倍。在我们的流程中，即便开销更高，CF-SUCRe 在每次接入尝试 TPC 方面优于 BCF。这是因为碰撞解决方法的组合使得许多 APs 可从 RA 流程中断开而不牺牲太多性能。最后，本工作的数值结果可使用如下代码包复现：github.com/victorcroisfelt/cf-ra-spatial-separability。
引用
@article{arxiv.2107.10294,
title = {User-Centric Perspective in Random Access Cell-Free Aided by Spatial Separability},
author = {Victor Croisfelt and Taufik Abrão and José Carlos Marinello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10294},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 8 figures