面向非地面网络通信的新型混合光学和 STAR IRS 系统
性能
2025-08-06 v1 信息论
math.IT
摘要
本文提出一种新型非地面网络 (NTN) 系统，将光学智能反射面 (Optical Intelligent Reflecting Surface, OIRS) 和同时发射反射智能反射面 (STAR-IRS) 集成在一起，以解决下一代通信网络中的关键挑战。该系统模型 features 信号从光学地面站 (Optical Ground Station, OGS) 通过安装在高空平台 (High Altitude Platform, HAP) 上的 OIRS 发射至地站 (Earth Station, ES)。ES 使用固定增益的中继 (amplify-and-forward, AF) 进行信号中继，然后通过安装在建筑物上的 STAR-IRS 发射，以便与室内和室外用户进行通信。FSO 链路包含 (multiple-input multiple-output, MIMO) 技术，本文为 OIRS 单元数量超过一个的场景开发了专用的信道模型。对于射频 (RF) 链路，本文引入一种新型且高度精确的近似方法，相较于基于中心极限定理 (Central Limit Theorem, CLT) 的传统方法具有更高的精度。本文推导了关键绩效指标 (包括 outage probability, OP, ergodic capacity 和 average bit error rate, BER) 的闭式解析表达式，这些表达式以二元 Fox-H 函数形式表示，用于该新型五跳系统。还给出高信噪比 (SNR) 下的渐近表达式，为系统多样性阶数提供了洞察。
引用
@article{arxiv.2508.03147,
title = {A Novel Hybrid Optical and STAR IRS System for NTN Communications},
author = {Shunyuan Shang and Emna Zedini and Abla Kammoun and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03147},
year = {2025}
}