毫米波频段5G异构网络的用户关联和回程带宽分配

研究了在毫米波（mmWave）频段运行的两层异构网络（HetNet）中的用户关联和无线回程分配。 假定宏小区层基站（BS）配备有大规模天线阵列，而小型小区BS仅具有单天线功能，并且它们依赖到宏BS的无线链路进行回程。 为了平衡吞吐量和公平性，选择对数用户速率之和作为优化问题的网络实用程序。 提出了一种基于层次原始分解和对偶分解的分布式算法。 首先，原始分解将原始问题转换为两个子问题，即无线回程带宽分配子问题和用户关联子问题。 其次，将对接收到的信号干扰加噪声比（SINR）的偏见引入到小蜂窝层中，以实现漫游的流量。 最后，当保持Karush-Kuhn-Tucker条件或Slater条件成立时，可以通过对偶分解从Lagrange对偶函数获得用户关联子问题的最优解X ∗。 在达到相同最佳性能的同时，所提出的分布式算法比穷举搜索方法收敛得更快。 仿真结果表明，随着我们增加大型天线阵列尺寸和增加用户数量，系统吞吐量得到了提高。 更改小型小区BS数量的影响微不足道。 此外，通过分布式算法实现的系统吞吐量要优于传统的基于最大SINR的用户关联策略。