具有环境光与用户移动性的可见光通信非正交多址接入
信息论
2019-11-18 v1 信号处理
math.IT
摘要
对高数据速率应用日益增长的需求以及连接设备的激增，给第五代（5G）及更先进网络带来了若干理论与技术挑战。其中还包括频谱稀缺与设备的大规模连接，尤其在物联网（IoT）生态系统中。对此，可见光通信（VLC）近来已成为应对这些挑战的潜在方案，特别是在室内通信相关场景中。此外，面向 VLC 的非正交多址接入（NOMA）被设想用于解决下一代无线网络中的一些关键挑战。然而，在真实环境中，已表明 VLC 系统受到来自环境光的加性光干扰以及用户移动性的影响，导致有害的中断和整体数据速率下降。受此驱动，本工作中我们首先推导了所产生的加性干扰的统计特性，然后分析了所考虑的 NOMA-VLC 信道的速率。随后推导了具有环境光与用户移动性的 NOMA-VLC 系统速率的解析表达式，并针对底层场景提出了一种功率分配技术，已证明其在可达速率方面优于经典增益比功率分配。所得解析结果通过针对若干相关真实 VLC 场景的计算机仿真得到验证，并带来了具有理论与实际意义的有用见解。例如，研究表明，在启用 NOMA 的 VLC 系统中，信息可通过具有环境光的静态 VLC 通信信道传输的最大速率渐近收敛于 Shannon Hartley 容量公式。
引用
@article{arxiv.1911.06765,
title = {Non-Orthogonal Multiple Access for Visible Light Communications with Ambient Light and User Mobility},
author = {Rangeet Mitra and Paschalis. C. Sofotasios and Vimal Bhatia and Sami Muhaidat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06765},
year = {2019}
}