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RIS 辅助 OFDM 蜂窝网络性能分析的随机几何框架

信息论 2024-11-12 v4 性能 math.IT

摘要

可重构智能表面(RIS)技术允许人们在复杂蜂窝网络中设计空间分集。本文提供了一个用于 RIS 辅助网络系统级性能评估的框架,特别是下行覆盖概率和遍历速率。为考虑基站(BSs)和 RIS 空间部署的固有随机性,我们将 RIS 的布设建模为以关联 BS 为条件的点过程(PPs),而关联 BS 由泊松点过程(PPP)建模。这些 RIS PPs 可根据部署策略进行调整。我们专注于将 RIS 建模为 Mátern 簇过程(MCP),其中每个 RIS 簇是一个有限 PPP,其支撑为以关联 BS 为中心的圆盘。我们假设系统使用正交频分复用(OFDM)技术来利用 RIS 提供的多径分集。当 RIS 作为批量无源波束成形器工作时,可以评估覆盖概率和遍历速率。所得解析表达式为评估关键 RIS 相关参数(如批大小和 RIS 密度)对系统级性能的影响提供了通用方法。为证明该框架的广泛适用性,我们还分析了 RIS 围绕覆盖空洞部署的一种变体。解析表达式的数值评估和蒙特卡洛仿真共同验证了所提出的分析方法,并为未来 RIS 辅助蜂窝网络的设计提供了有价值的见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06754,
  title  = {A Stochastic Geometry Framework for Performance Analysis of RIS-assisted OFDM Cellular Networks},
  author = {Guodong Sun and Francois Baccelli and Ke Feng and Luis Uzeda Garcia and Stefano Paris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06754},
  year   = {2024}
}