Optimizing Unlicensed Spectrum Sharing for LTE-U and WiFi Network Coexistence
Optimizing Unlicensed Spectrum Sharing for LTE-U and WiFi Network Coexistence
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优化免许可频谱共享以实现 LTE-U 和 WiFi 网络共存
DOI：
10.1109/jsac.2016.2604998
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发表时间：
2016-10
影响因子：
16.4
通讯作者：
Ding Zhi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Qimei;Yu Gu;ing;Ding Zhi
非授权频谱中的长期演进（LTE-U）是用于在没有额外频谱成本的情况下扩展蜂窝网络容量的新兴技术。本文研究了共存的Wi-Fi和LTE-U服务的有效频谱共享。基于一种新的超级接入点（HAP），我们引入了有效地将LTE-U嵌入到未授权Wi-Fi频段中，LTE-U可以直接利用Wi-Fi点协调功能协议。为了促进共存，我们的HAP将无竞争时段专用于LTE-U用户，并允许传统Wi-Fi用户的竞争时段（CP）。我们研究联合用户关联和资源分配的优化，以进一步提高系统的吞吐量和用户公平性。我们制定了一个网络效用最大化问题的基础上的纳什讨价还价的解决方案（NBS），我们推导出一个封闭形式的表达式，在给定的用户关联的最佳CP长度。我们分析了这种基于窄带的效用最大化和性能的对数正态衰落，瑞利衰落和莱斯衰落信道模型下，分别提出的算法。我们的数值结果证实了我们的分析，并证明了有效的改善系统性能的HAP算法对传统的LTE-U部署。
Long-term evolution in unlicensed spectrum (LTE-U) is an emerging technology for expanding cellular network capacity without additional spectrum cost. This paper investigates effective spectrum sharing for coexisting Wi-Fi and LTE-U services. Based on a novel hyper access point (HAP) we introduced for effectively embedding LTE-U in unlicensed Wi-Fi band, LTE-U can directly take advantage of the Wi-Fi point coordination function protocol. To facilitate the coexistence, our HAP dedicates a contention-free period to LTE-U users and allows a contention period (CP) for traditional Wi-Fi users. We investigate the optimization of joint user association and resource allocation to further improve system throughput and user fairness. We formulate a network utility maximization problem based on the Nash bargaining solution (NBS), for which we derive a closed-form expression for the optimal CP length under a given user association. We analyze this NBS-based utility maximization and the performance of the proposed algorithm under log-normal fading, Rayleigh fading, and Rician fading channel models, respectively. Our numerical results corroborate our analysis and demonstrate effective improvement of the system performance by the proposed HAP algorithm against traditional LTE-U deployment.
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DOI：
10.1016/j.comcom.2005.08.006
发表时间：
2006-04
期刊：
Comput. Commun.
影响因子：
--
作者：
A. Banchs;P. Serrano;A. Azcorra
通讯作者：
A. Banchs;P. Serrano;A. Azcorra
影响因子：
16.4
作者：
Qimei Chen;Guanding Yu;Rui Yin;A. Maaref;Geoffrey Y. Li;Aiping Huang
通讯作者：
Qimei Chen;Guanding Yu;Rui Yin;A. Maaref;Geoffrey Y. Li;Aiping Huang
影响因子：
11.2
作者：
Haijun Zhang;Xiaoli Chu;Weisi Guo;Siyi Wang
通讯作者：
Haijun Zhang;Xiaoli Chu;Weisi Guo;Siyi Wang
影响因子：
10.4
作者：
Mohammad R. Khawer;Jian Tang;F. Han
通讯作者：
Mohammad R. Khawer;Jian Tang;F. Han
DOI：
10.1007/978-1-4757-6268-6
发表时间：
1996
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Gordon L. Stüber
通讯作者：
Gordon L. Stüber