On the Spectral and Energy Efficiencies of Full-Duplex Cell-Free Massive MIMO
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
In-band full-duplex (FD) operation is practically more suited for short-range communications such as WiFi and small-cell networks, due to its current practical limitations on the self-interference cancellation. In addition, cell-free massive multiple-input multiple-output (CF-mMIMO) is a new and scalable version of MIMO networks, which is designed to bring service antennas closer to end user equipments (UEs). To achieve higher spectral and energy efficiencies (SE-EE) of a wireless network, it is of practical interest to incorporate FD capability into CF-mMIMO systems to utilize their combined benefits. We formulate a novel and comprehensive optimization problem for the maximization of SE and EE in which power control, access point-UE (AP-UE) association and AP selection are jointly optimized under a realistic power consumption model, resulting in a difficult class of mixed-integer nonconvex programming. To tackle the binary nature of the formulated problem, we propose an efficient approach by exploiting a strong coupling between binary and continuous variables, leading to a more tractable problem. In this regard, two low-complexity transmission designs based on zero-forcing (ZF) are proposed. Combining tools from inner approximation framework and Dinkelbach method, we develop simple iterative algorithms with polynomial computational complexity in each iteration and strong theoretical performance guaranteed. Furthermore, towards a robust design for FD CF-mMIMO, a novel heap-based pilot assignment algorithm is proposed to mitigate effects of pilot contamination. Numerical results show that our proposed designs with realistic parameters significantly outperform the well-known approaches (i.e., small-cell and collocated mMIMO) in terms of the SE and EE. Notably, the proposed ZF designs require much less execution time than the simple maximum ratio transmission/combining.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle