Transmisión robusta y eficiente en energía para sistemas masivos MIMO sin celda con CSI imperfecto
Autores: Gao, Wenhuan; Zhang, Yu; Liu, Lilan; Fang, Renbin; Sun, Jingyi; Zhu, Lei; Zhang, Zhizhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Transmisión robusta y eficiente en energía para sistemas masivos MIMO sin celda con CSI imperfecto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Minimización de potencia
Sistemas masivos de MIMO sin celdas
Problema de optimización dinámica
Costo promedio total de potencia
Técnica de optimización de Lyapunov
Formación de haces dispersos robusta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, investigamos un problema de minimización de potencia a largo plazo de sistemas MIMO masivos sin celda. Para abordar este problema y garantizar la estabilidad de la cola del sistema, formulamos un problema de optimización dinámica con el objetivo de minimizar el costo total promedio de potencia en un sistema variable en el tiempo bajo condiciones de canal imperfectas. Luego, el problema se convierte en un problema de maximización de la tasa de suma ponderada en tiempo real para cada intervalo de tiempo utilizando la técnica de optimización de Lyapunov. Empleamos técnicas de aproximación para diseñar un beamforming disperso robusto, que permite el ahorro de energía de la red y mitiga la incertidumbre del canal. Al aplicar programación fraccional directa (DFP) y optimización alternante, podemos obtener una solución óptima local. Nuestro algoritmo basado en DFP minimiza el consumo promedio total de potencia de la red al tiempo que satisface los requisitos de calidad de servicio para cada usuario. Los resultados de la simulación demuestran la rápida convergencia del algoritmo propuesto e ilustran el equilibrio entre el consumo promedio de potencia de la red y la latencia de la cola.
Descripción
En este documento, investigamos un problema de minimización de potencia a largo plazo de sistemas MIMO masivos sin celda. Para abordar este problema y garantizar la estabilidad de la cola del sistema, formulamos un problema de optimización dinámica con el objetivo de minimizar el costo total promedio de potencia en un sistema variable en el tiempo bajo condiciones de canal imperfectas. Luego, el problema se convierte en un problema de maximización de la tasa de suma ponderada en tiempo real para cada intervalo de tiempo utilizando la técnica de optimización de Lyapunov. Empleamos técnicas de aproximación para diseñar un beamforming disperso robusto, que permite el ahorro de energía de la red y mitiga la incertidumbre del canal. Al aplicar programación fraccional directa (DFP) y optimización alternante, podemos obtener una solución óptima local. Nuestro algoritmo basado en DFP minimiza el consumo promedio total de potencia de la red al tiempo que satisface los requisitos de calidad de servicio para cada usuario. Los resultados de la simulación demuestran la rápida convergencia del algoritmo propuesto e ilustran el equilibrio entre el consumo promedio de potencia de la red y la latencia de la cola.