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STAR-RIS 辅助多小区网络中的 NOMA:基于 Gamma 分布信道建模的通用分析框架

信息论 2022-06-22 v2 math.IT

摘要

同时收发可重构智能表面(STAR-RIS)能够为智能无线环境提供全空间覆盖。本文研究 STAR-RIS 辅助的下行非正交多址(NOMA)多小区网络,其中 STAR-RIS 处入射信号的能量被拆分为两部分用于透射和反射。我们首先提出一种拟合方法,将复合小尺度衰落功率的分布建模为易处理的 Gamma 分布。然后,提供基于随机几何的统一分析框架以刻画 RIS-RIS、基站(BS)和用户设备(UE)的随机位置。基于该框架,我们推导了典型 UE 和连接 UE 的覆盖概率与遍历速率。特别地,我们在干扰受限场景下获得了覆盖概率的闭式表达式。我们还推导了传统 RIS 辅助网络中的理论表达式以作比较。分析结果表明,存在最优的 STAR-RIS 能量拆分系数可同时最大化系统覆盖和遍历速率。数值结果表明:1)STAR-RIS 能够满足位于不同侧的 UE 的不同需求;2)具有适当能量拆分系数的 STAR-RIS 在覆盖和速率性能上优于传统 RIS。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.06704,
  title  = {STAR-RIS Aided NOMA in Multi-Cell Networks: A General Analytical Framework with Gamma Distributed Channel Modeling},
  author = {Ziyi Xie and Wenqiang Yi and Xuanli Wu and Yuanwei Liu and Arumugam Nallanathan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06704},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted by IEEE Transactions on Communications