Abstract-På grund av spektrumbrist i mikrovågsband som används av äldre kommunikationsteknik, millimeter våg (mmWave) band betraktas som en lovande möjliggörare för 5G cellulära nätverk för att ge multi-gigabit trådlös åtkomst. Men mmWave kommunikation uppvisar höga dämpningar, sårbarhet för hinder, och sparse-scattering miljöer, som inte beaktas i de befintliga cellulära trådlösa design metoder. Dessutom gör de små våglängderna i mmWave-signalerna det möjligt att införliva ett stort antal antennelement både vid basstationerna och vid användarutrustningen, vilket i sin tur leder till höga direktivitetsvinster och fullriktad kommunikation. Denna riktningsnivå kan resultera i ett nät som är bullerbegränsat i motsats till störningsbegränsat. De stora skillnaderna mellan mmWave-nät och traditionella nät utmanar de klassiska konstruktionsbegränsningarna, målen och de tillgängliga graderna av frihet. Detta kräver en omprövning av nästan alla designaspekter i mmWave system, där, trots en ny våg av undersökningar på det fysiska lagret, mycket lite kan hittas för medium åtkomst kontroll (MAC) skiktet. Syftet med detta dokument är att fylla denna viktiga forskningslucka. Syftet med denna studie är både att kartlägga den senaste tekniken och att diskutera de utmaningar som uppstår vid MAC-skiktet av mmWave cellulära system och att föreslå ursprungliga forskningsriktningar för att ta itu med dessa utmaningar. Speciellt fokuserar detta dokument på de viktigaste MAC-beslut som synkronisering, slumpmässig åtkomst, överlämnande, kanalisering, interferenshantering, schemaläggning och association. Nya utmaningar och nya kompromisser identifieras, och lösningar baserade på särskilda egenskaper mmWave system föreslås. Slutsatsen är att fullriktad kommunikation när den stöds med korrekt MAC-skikt design är en viktig komponent i mmWave cellulära nätverk.
Den höga spridningen förlust kan kompenseras med hjälp av strålformning tekniker, med ett stort antal antenner i transceivrarna, men detta kräver utformningen av fysiska (PHY) och Medium Access Control (MAC) skikt protokoll som kan hantera riktningsegenskaper REF.
Millimeter Wave Cellular Networks: A MAC Layer Perspective
{'venue': 'IEEE Transactions on Communications', 'journal': 'IEEE Transactions on Communications', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}