集成感知与通信网络的覆盖与速率分析
信息论
2024-03-25 v2 信号处理
math.IT
摘要
集成感知与通信（ISAC）日益被认为是下一代蜂窝网络的关键技术，在感知和通信能力方面提供互利。这一进步需要重新审视这两种功能通过共享频谱和基础设施共存的网络中的基本极限。然而，传统的基于随机几何的性能分析仅限于单独的通信或感知网络。本文通过引入一个适用于ISAC网络的广义随机几何框架来弥合这一差距。基于此框架，我们定义并计算了资源约束下感知和通信性能的覆盖率与遍历速率。然后，我们通过给出统一性能覆盖率（考虑了共存网络中双功能的耦合效应）的理论结果，揭示了ISAC网络的基本极限。此外，我们获得了在最大通信速率约束下的遍历感知速率，以及在最大感知速率约束下的遍历通信速率的解析公式。大量的数值结果验证了所有理论推导的准确性，并表明更密集的网络能显著增强ISAC覆盖。具体而言，将基站密度从 增加到 ，可将ISAC覆盖率从 提升到 。结果还揭示，随着约束感知速率的增加，遍历通信速率显著提高，但反之则不明显。
引用
@article{arxiv.2403.08343,
title = {Coverage and Rate Analysis for Integrated Sensing and Communication Networks},
author = {Xu Gan and Chongwen Huang and Zhaohui Yang and Xiaoming Chen and Jiguang He and Zhaoyang Zhang and Chau Yuen and Yong Liang Guan and Mérouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08343},
year = {2024}
}