Τεχνικές rate splitting για τον περιορισμό της παρεμβολής σε network MIMO συστήματα

Abstract

Η ενιαία επαναχρησιμοποίηση συχνοτήτων (single frequency reuse) χρησιμοποιείται ευρέως στα πιο εξελιγμένα σύγχρονα ασύρματα συστήματα, όπως το Long Term Evolution Advanced (LTE-A) [1], για την αντιμετώπιση του μέσου αυξανόμενου throughput των κυψελών, χωρίς επέκταση του εύρους ζώνης. Όμως, αν σε αυτά τα συστήματα απουσιάζουν οι τεχνικές περιορισμού παρεμβολής, οι cell- edge user equipments (UEs) θα υποφέρουν από ισχυρή παρεμβολή γειτονικών κυψελών, που υποβαθμίζει το UE throughput. Με σκοπό να βελτιωθεί το μέσο throughput των κυψελών καθώς και το cell-edge UE throughput, μία ισχυρή τεχνική περιορισμού της παρεμβολής αποτελεί αναπόφευκτο κομμάτι των ασύρματων συστημάτων. Σε αυτήν την εργασία, στο κεφάλαιο 2, παρουσιάζεται η συνεργασία σε ένα πολύ-κυψελικό περιβάλλον όπου οι σταθμοί βάσης (BSs) επιθυμούν από κοινού να εξυπηρετήσουν πολλούς χρήστες, κάτω από ένα περιορισμένης- χωρητικότητας backhaul. Για περιορισμένη backhaul χωρητικότητα αναδύεται ένα trade-off μεταξύ της διαμοίρασης δεδομένων, (πλήρης ΜΙΜΟ cooperation), και της μη εφαρμογής αυτής, (που περιορίζει τη διάταξη σε ένα Interference channel αλλά επίσης απαιτεί λιγότερο overhead). Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν πως η backhaul χωρητικότητα καθορίζει πόσα από τα δεδομένα αξίζει να μοιραστούν σε πολλούς BSs. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται ένας user equipment pair selection αλγόριθμος και ένας cooperative proportional fair scheduling αλγόριθμος. Το coordinated multi-point πλαίσιο μετάδοσης βασισμένο στο cooperative rate splitting σχήμα προτείνεται στο LTE-A σύστημα και θεωρείται ότι βελτιώνει την απόδοση του cell-edge UE αποκωδικοποιώντας μέρος της παρεμβολής. Η εργασία αυτή όπως οι περισσότερες δημοσιεύσεις, αγνοεί το κύριο μειονέκτημα των συστημάτων αυτών, δηλαδή την ανάγκη για επιπρόσθετο backhaul. Για να περιορίσουμε αυτό το μειονέκτημα ένα πιο ρεαλιστικό σχήμα προτείνεται στο κεφάλαιο 4, το οποίο οργανώνεται ως εξής: Στο τμήμα Ι παρουσιάζονται το μοντέλο του συστήματος και το προτεινόμενο σχήμα μετάδοσης του CoMP via Cooperative Rate Splitting and Scheduling scheme under backhaul restriction . Στο τμήμα ΙΙ, εισάγονται οι εφικτές περιοχές rate των πέντε περιπτώσεων. Η μελέτη ολοκληρώνεται με την παρουσίαση και συζήτηση των αποτελεσμάτων προσομοίωσης στο τμήμα ΙΙΙ. Τέλος, ορισμένα συμπεράσματα παρουσιάζονται στο κεφάλαιο 5.