具有个体服务质量约束的预编码多波束高通量卫星系统的用户调度与功率分配
信息论
2021-10-07 v1 math.IT
摘要
对于广覆盖区域，多波束高通量卫星（MB-HTS）通信是一项很有前景的技术，在面向具有多样化服务质量（QoS）需求的众多用户提供宽带服务方面发挥着关键作用。本文关注所有波束复用同一频谱的MB-HTS系统。具体而言，我们提出了一种新颖的用户调度与功率分配设计，能够在有限功率预算下最大化系统吞吐量的同时，就个体QoS需求提供保障。在前向链路中采用预编码，以缓解多址场景下不同相干时间间隔内用户间的互干扰。用户调度带来的组合优化结构即便在少量用户适配一个时隙时，也需要极高代价才能获得全局最优。因此，我们提出了一种启发式算法，在性能与计算复杂度之间取得良好折衷，适用于地球静止（GEO）卫星网络的静态运营框架。尽管功率分配优化是符号规划（signomial programming），在标准形式上非凸，但其解可由具有隐含凸结构的几何规划的全局最优下界。进而通过逐次优化方法获得联合用户调度与功率分配问题的局部解。数值结果证明了我们的算法在大规模系统上的有效性，其实现了更好的QoS满足度并兼具出色的系统总吞吐量。
引用
@article{arxiv.2110.02525,
title = {User Scheduling and Power Allocation for Precoded Multi-Beam High Throughput Satellite Systems with Individual Quality of Service Constraints},
author = {Trinh Van Chien and Eva Lagunas and Tung Hai Ta and Symeon Chatzinotas and Björn Ottersten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02525},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 8 figures, and 1 table. Submitted to the IEEE for publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2106.12873