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基于有限块长传输的多用户uRLLC波束形成设计( Beamforming Design for Multiuser uRLLC with Finite Blocklength Transmission )
S He Z An J Zhu J Zhang Y Zhang
在对时延和可靠性要求苛刻的物联网设备爆发式增长的推动下，超可靠低时延通信（uRLLC）已成为第五代(5G)和6G通信系统的三大关键通信场景之一。本文主要研究下行多用户uRLLC系统的波束形成设计问题。由于uRLLC系统对可靠性和时延有严格的要求，通常短包传输是一种有利的方式，这表明经典的Shannon容量公式已不再适用。在有限块长传输中，系统的可靠性和有限块长对系统的可达速率有很大的影响。利用所建立的有限块长度传输的可达速率公式，考虑最大允许传输功率和最小速率要求，分别将所关心的问题描述为加权和速率最大化、能量效率最大化和用户公平性优化。这些问题都是非凸的，很难得到全局最优解，即使是局部最优解。为了克服这些困难，通过分析可达率的作用，发现了一些重要的见解。例如，提供了相应于信干噪比的最小速率要求的解析解。在此基础上，我们提出了优化波束形成向量和功率分配的算法，保证了算法在较低的计算复杂度下收敛到局部最优解。仿真结果表明，我们提出的波束形成算法优于现有文献中广泛使用的等功率或等充水分配的迫零波束形成算法。
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