基于FSO/THz混合回程网络的毫米波地面通信
信号处理
2022-11-14 v3
摘要
本工作考虑一种基于混合自由空间光（FSO）/太赫兹（THz）的回程网络，以为工作在毫米波（mmWave）频段的地面移动用户（MUs）提供高数据速率的可靠通信。FSO链路受大气湍流和指向误差损伤影响，分别用Gamma-Gamma和瑞利衰落刻画。在FSO接收端，考虑了强度调制直接检测和外差检测两种技术。多天线THz链路同时受高路径损耗和失准误差影响。THz信道用分布刻画，失准误差用瑞利衰落刻画。为最小化来回切换的影响，在接入点（AP）引入软切换方法以选择经混合FSO/THz链路到来的信号，并与硬切换方法进行比较。AP采用选择性解码转发中继，将成功解码的回程信号转发给地面MUs。在此背景下，我们推导了各链路中断概率、端到端（E2E）中断概率、渐近中断概率、遍历容量以及各种调制方案的平均误码率的闭式表达式。最后，我们研究了大气湍流、指向/失准误差、链路距离、大气衰减/路径损耗、THz与接入链路的衰落参数以及天线数量等不同参数对网络性能的影响。结果表明，采用恰当的切换方法，FSO/THz链路的联合实现可在有限切换开销下提升回程链路的速率与可靠性。
引用
@article{arxiv.2204.08357,
title = {Hybrid FSO/THz-based Backhaul Network for mmWave Terrestrial Communication},
author = {Praveen Kumar Singya and Behrooz Makki and Antonio D'Errico and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08357},
year = {2022}
}