蜂窝网络中的 SINR 中断评估：使用正态逆高斯 (NIG) 分布的鞍点近似 (SPA)

Sudarshan Guruacharya; Hina Tabassum; Ekram Hossain

蜂窝网络中的 SINR 中断评估：使用正态逆高斯 (NIG) 分布的鞍点近似 (SPA)

信息论 2017-05-03 v2 math.IT

作者: Sudarshan Guruacharya , Hina Tabassum , Ekram Hossain

摘要

信号与干扰加噪声比 (SINR) 中断概率是无线蜂窝网络的关键性能指标之一。在本文中，我们提出了一种基于鞍点近似 (SPA) 技术的半解析方法，用于计算 SINR 可建模为 $\frac{\sum_{i=1}^M X_i}{\sum_{i=1}^N Y_i +1}$ 形式的无线系统的中断概率，其中 $X_i$ 表示有用信号功率， $Y_i$ 表示干扰信号功率，且 $\sum_{i=1}^M X_i$ 、 $\sum_{i=1}^N Y_i$ 为独立随机变量。 $M$ 和 $N$ 也可以是随机变量。所提出的方法基于 \tit{Wood-Booth-Butler 公式} 给出的累积分布函数 (CDF) 的鞍点近似。只要接收信号和干扰的累积量生成函数 (CGF) 存在，该方法就适用，并且它允许我们以更高的精度处理具有大偏度和峰度的分布。在这方面，我们利用四参数 \tit{正态逆高斯} (NIG) 分布作为基础分布。鉴于偏度和峰度满足特定条件，基于 NIG 的 SPA 能够可靠工作。当该条件不满足时，我们建议使用基于正态分布或对称 NIG 分布（两者均为 NIG 分布的特例）的 SPA，但精度会有所降低。为了进行演示，我们将 SPA 应用于经历来自由齐次 Poisson 点过程建模的基站 (BSs) 的下行协同多点传输 (CoMP) 的典型用户的 SINR 中断评估。我们刻画了典型用户在以下场景中的中断情况：当干扰源的数量和位置均为随机时，以及当衰落信道和干扰源数量均为随机时。给出了数值结果以说明所提出的一组近似方法的准确性。

关键词

SINR 中断概率鞍点近似正态逆高斯分布累积量生成函数协同多点传输 Poisson 点过程

引用

@article{arxiv.1701.00479,
  title  = {SINR Outage Evaluation in Cellular Networks: Saddle Point Approximation (SPA) Using Normal Inverse Gaussian (NIG) Distribution},
  author = {Sudarshan Guruacharya and Hina Tabassum and Ekram Hossain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00479},
  year   = {2017}
}

备注

arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1607.06887

蜂窝网络中的 SINR 中断评估：使用正态逆高斯 (NIG) 分布的鞍点近似 (SPA)

摘要

关键词

引用

备注

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