研究了跨层双连接(dual-connectivity,DC)3层异构网络(heterogeneous network,HetNet)中上行链路(uplink,UL)和下行链路(downlink,DL)解耦级联(decoupled UL and DL association,DUDA)设计和网络覆盖概率问题。在该跨层DC DUDA模型中,一个用户的DL或UL同时与位于不同层的最佳和非最佳基站(base stations,BSs)级联,并且DL的接入基站可能与UL的不同。对此网络,获得了各种可能的跨层DC DUDA实现方案;利用实际的功率约束简化了每种案例的级联条件,获得了级联概率闭式解;利用随机几何方法获得了网络的覆盖概率。数值和仿真分析了系统参数对级联概率的影响,比较了耦合和解耦模型的级联概率和覆盖概率,发现提出的DUDA DC模型优于传统的耦合的UL/DL级联(coupled UL and DL association,CUDA)DC模型;给出了覆盖概率的数值分析和仿真比较,验证了文章所得结论。
文章首先对Underlay认知-中继协作(cognitive radio relay cooperation,CR-RC)系统信源和中继的功率分配问题进行了研究,获得了Underlay CR-RC系统信源、中继独立功率分配(independent power allocation,IPA)和联合功率分配(joint power allocation,JPA)方案,并给出了基于IPA和JPA的CR-RC系统的中断概率和各态历经容量的封闭解析解;其次通过对Underlay CR-RC系统中断性能的比较分析,提出了高频谱效率、高能量效率的混合Interweave-Underlay CR-RC方案。在该方案中,定义了主、从用户中断概率约束,充分考虑了主、从系统的服务质量(quality of service,Qo S),当即使从用户的发射功率为零,主系统的Qo S仍不能满足时,从用户以最大功率发送信号,无需考虑其对主用户的影响;当由于很强的主用户干扰,使得从用户的Qo S不能得到满足时,从用户不再发射信号,发信功率为零;当主、从系统的Qo S能够同时满足时,以Underlay模式工作。
在全双工大规模多入多出(massive MIMO)中继系统中,大量基站天线的数模转换给系统带来的硬件损伤和能量消耗,并且系统的性能可能会受到环路干扰的影响。为此,基于最大比传输/合并预处理方案,对多用户全双工massive MIMO放大转发中继系统进行研究,该系统由massive MIMO基站和多对单天线用户组成,massive M IM O基站采用低分辨数模转换且工作在全双工模式。通过随机矩阵理论,获得任一用户对各态历经速率的闭式解,并分别研究3种不同功率分配方案下的系统渐近特性。性能分析结果表明,当信源发射功率为常量且基站的发射功率与基站传输天线成反比时,系统能同时有效地遏制环路干扰和低分辨率ADCs的影响,而当信源和基站的发射功率同时与天线数成反比时,系统可抑制环路干扰的影响,但不能抑制量化噪声的影响。
