IRS辅助多链路自由空间光系统的建模与设计
信号处理
2021-10-19 v2
摘要
在本文中，我们研究智能反射面（IRS）辅助光通信系统的建模与设计，该系统被部署以放宽多链路自由空间光（FSO）系统中的视距（LOS）要求。入射到光学IRS上的FSO激光束具有高斯功率强度分布和非线性相位分布，而射频（RF）系统中的平面波具有均匀功率强度分布和线性相位分布。鉴于这些显著差异，现有IRS辅助RF系统的结果不适用于IRS辅助FSO系统。因此，我们基于惠更斯-菲涅耳原理为点对点IRS辅助FSO系统建立了新的解析信道模型。我们的解析模型刻画了IRS的尺寸、位置和朝向以及其相移分布对端到端信道的影响。为允许多个FSO链路共享光学IRS，我们提出三种不同协议，即时分（TD）、IRS划分（IRSD）和IRS均匀化（IRSH）协议。所提协议解决了FSO系统的具体特性，包括激光束的非均匀性和可能的失准。此外，为比较所提IRS共享协议，我们分析了存在链路间干扰时IRS辅助多链路FSO系统的误码率（BER）和中断概率。我们的仿真结果验证了所提IRS辅助FSO系统解析信道模型的准确性，并确认该模型适用于大和中等IRS-接收透镜距离。而且，在无失准误差时，IRSD协议优于其他协议，而在存在失准误差时，IRSH协议表现显著优于IRSD协议。
引用
@article{arxiv.2108.00291,
title = {Modeling and Design of IRS-Assisted Multi-Link FSO Systems},
author = {Hedieh Ajam and Marzieh Najafi and Vahid Jamali and Bernhard Schmauss and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00291},
year = {2021}
}