In this paper, we investigate the resource allocation design for integrated sensing and communication (ISAC) in distributed antenna networks (DANs). In particular, coordinated by a central processor (CP), a set of remote radio heads (RRHs) provide communication services to multiple users and sense several target locations within an ISAC frame. To avoid the severe interference between the information transmission and the radar echo, we propose to divide the ISAC frame into a communication phase and a sensing phase. During the communication phase, the data signal is generated at the CP and then conveyed to the RRHs via fronthaul links. As for the sensing phase, based on pre-determined RRH-target pairings, each RRH senses a dedicated target location with a synthesized highly-directional beam and then transfers the samples of the received echo to the CP via its fronthaul link for further processing of the sensing information. Taking into account the limited fronthaul capacity and the quality-of-service requirements of both communication and sensing, we jointly optimize the durations of the two phases, the information beamforming, and the covariance matrix of the sensing signal for minimization of the total energy consumption over a given finite time horizon. To solve the formulated non-convex design problem, we develop a low-complexity alternating optimization algorithm which converges to a suboptimal solution. Simulation results show that the proposed scheme achieves significant energy savings compared to two baseline schemes. Moreover, our results reveal that for efficient ISAC in wireless networks, energy-focused short-duration pulses are favorable for sensing while low-power long-duration signals are preferable for communication.


翻译:在本文中,我们调查分布式天线网络中综合遥感和通信(ISAC)的资源分配设计。特别是,在中央处理器(CP)的协调下,一套远程无线电头(RRH)向多个用户提供通信服务,并在ISAC框架内感知若干目标地点。为了避免信息传输和雷达回声之间的严重干扰,我们提议将ISAC框架分为通信阶段和感测阶段。在通信阶段,数据信号在CP产生,然后通过前厅链接传送给RRH;在预定RRH目标配对的基础上,一套远程无线电头(RRRHH)向多个用户提供通信服务,并在ISAC框架内将收到的回声样本通过前厅链接传送到CP,以便进一步处理感测信息。在通信和感测的前沿能力有限和服务质量要求方面,我们共同优化了两个阶段的持续时间,信息在对RRRHRH-dirdal-dal目标网络的配对配,每个RRRHHHS感觉一个专用目标地点,以合成高度方向光束为合成目标地点,然后将收到的回回回音样本通过Syalalalalal-assalal ASlationalmax Exlation slation sal resmlation slationalmlation slation slationlationlationlational resmlationalmaismlational resmlation sl

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