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User cooperation enabled traffic offloading in urban hotspots

机译：用户合作使城市热点地区的交通分流

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In this paper, we propose to serve the mobile stations in an urban traffic hotspot by combining user cooperation with traffic offloading to the vast amount of residential WLAN access points. Different to existing virtual MIMO approaches, we include local users, which are assigned to the access points and compete for the physical resources. Furthermore, all signal processing shall be done on the mobile station side. This makes the protocol fully transparent for the access points and allows it to be overlaid on the existing infrastructure and protocols. We thereby discuss the necessary coordination with the local users and suggest a hybrid protocol implementation with distributed spatial multiplexing for the WLAN access at 2.4 GHz and a local exchange with message flooding at 60 GHz, all with single omnidirectional antennas. Using a numerical simulation framework with realistic parameters and channel models, the protocol is thoroughly evaluated, considering multiple clusters and spatial reuse. It is thereby shown that the 60 GHz exchange is very efficient even with omnidirectional antennas. For a moderate cluster size of 16 nodes per cluster, a 10 fold increase in the sum rate is achieved. By scaling the bandwidth for the user cooperation this gain can be further scaled.
机译：在本文中，我们建议通过将用户协作与流量分流结合到大量住宅WLAN接入点，为城市交通热点中的移动台提供服务。与现有的虚拟MIMO方法不同，我们包括本地用户，这些用户被分配给接入点并竞争物理资源。此外，所有信号处理应在移动台侧进行。这使该协议对接入点完全透明，并允许将其覆盖在现有基础结构和协议上。因此，我们讨论了与本地用户的必要协调，并提出了一种混合协议实现方案，该方案具有用于2.4 GHz的WLAN接入的分布式空间复用和具有60 GHz的消息泛洪的本地交换，所有这些均使用单个全向天线。使用具有实际参数和通道模型的数值模拟框架，对协议进行了全面评估，同时考虑了多个群集和空间复用。由此表明，即使使用全向天线，60 GHz交换也是非常有效的。对于每个群集16个节点的中等群集大小，总和率提高了10倍。通过缩放用于用户合作的带宽，可以进一步缩放该增益。

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