IRS 辅助下行蜂窝网络的随机几何分析
信息论
2021-08-12 v1 math.IT
摘要
利用随机几何工具，我们开发了一个综合框架，用于分析具有多个基站（BS）和智能反射面（IRS）的蜂窝网络中各类用户（例如，由直接基站传输服务的用户和由间接 IRS 辅助传输服务的用户）的下行覆盖概率、遍历容量和能效（EE）。所提出的随机几何框架能够刻画信道衰落、BS 和 IRS 的位置、任意相移以及由直接传输和/或 IRS 辅助传输支持的典型用户所经历的干扰的影响。对于 IRS 辅助传输，我们首先将从最近 IRS 来的期望信号功率建模为缩放广义伽马（GG）随机变量之和，其参数为 IRS 相移的函数。然后，我们以闭合形式推导接收信号功率的拉普拉斯变换（LT）。此外，我们将来自多个 IRS 的聚合干扰建模为正态随机变量之和。随后，我们推导了来自所有 IRS 和 BS 的聚合干扰的 LT。所推导的 LT 表达式被用于计算由直接 BS 传输服务的用户以及由 IRS 辅助传输服务的用户的覆盖概率、遍历容量和 EE。最后，我们基于直接用户和 IRS 辅助用户的比例推导了整体网络覆盖概率、遍历容量和 EE，该比例被定义为 IRS 部署强度以及直接传输链路阻塞概率的函数。数值结果验证了所推导的分析表达式，并提取了与 IRS 单元数量、IRS 和 BS 的大规模部署以及 IRS 干扰对直接传输的影响相关的有用见解。
引用
@article{arxiv.2108.04918,
title = {Stochastic Geometry Analysis of IRS-Assisted Downlink Cellular Networks},
author = {Taniya Shafique and Hina Tabassum and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.04918},
year = {2021}
}