Análisis de rendimiento en forma cerrada del modelo de canal de desvanecimiento inverso de potencia de Lomax
Autores: Gvozdarev, Aleksey S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de rendimiento en forma cerrada del modelo de canal de desvanecimiento inverso de potencia de Lomax
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación
Sistema de comunicación inalámbrica
Canales de desvanecimiento multipertral
Relación señal-ruido
Distribución IPL
Parámetros del canal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación presenta un marco matemático de forma cerrada para evaluar el rendimiento de un sistema de comunicación inalámbrica en presencia de canales de desvanecimiento multipath con una relación señal-ruido (SNR) instantánea sujeta a la distribución inversa de potencia Lomax (IPL). Se demuestra que dependiendo de los parámetros del canal, dicho modelo puede describir tanto desvanecimientos severos como leves cubriendo la mayoría de los casos de los modelos simplificados bien conocidos (es decir, Rayleigh, Rice, Nakagami-m, Hoyt, Lomax, etc.). Este estudio proporciona resultados exactos para una descripción estadística básica de un canal IPL, incluyendo la PDF, CDF, MGF y momentos brutos. La representación derivada se utilizó además para evaluar el rendimiento de un enlace de comunicación. Con este propósito, se derivaron la expresión exacta y sus asintóticas de alta relación señal-ruido (SNR) para la cantidad de desvanecimiento (AoF), la probabilidad de interrupción (OP), la tasa de error de bits promedio (ABER) y la capacidad ergódica (EC). Se realizó un análisis hiper-Rayleigh de forma cerrada y numérica del canal IPL, identificando los límites de los regímenes hiper-Rayleigh débil, fuerte y completo (HRRs). Se llevó a cabo un análisis detallado del rendimiento del sistema para todos los valores posibles de los parámetros del canal de desvanecimiento. La aplicabilidad práctica del modelo de canal fue respaldada al compararlo con resultados experimentales del mundo real. Las expresiones derivadas se probaron contra un análisis numérico y simulación estadística y demostraron una alta correspondencia.
Descripción
Esta investigación presenta un marco matemático de forma cerrada para evaluar el rendimiento de un sistema de comunicación inalámbrica en presencia de canales de desvanecimiento multipath con una relación señal-ruido (SNR) instantánea sujeta a la distribución inversa de potencia Lomax (IPL). Se demuestra que dependiendo de los parámetros del canal, dicho modelo puede describir tanto desvanecimientos severos como leves cubriendo la mayoría de los casos de los modelos simplificados bien conocidos (es decir, Rayleigh, Rice, Nakagami-m, Hoyt, Lomax, etc.). Este estudio proporciona resultados exactos para una descripción estadística básica de un canal IPL, incluyendo la PDF, CDF, MGF y momentos brutos. La representación derivada se utilizó además para evaluar el rendimiento de un enlace de comunicación. Con este propósito, se derivaron la expresión exacta y sus asintóticas de alta relación señal-ruido (SNR) para la cantidad de desvanecimiento (AoF), la probabilidad de interrupción (OP), la tasa de error de bits promedio (ABER) y la capacidad ergódica (EC). Se realizó un análisis hiper-Rayleigh de forma cerrada y numérica del canal IPL, identificando los límites de los regímenes hiper-Rayleigh débil, fuerte y completo (HRRs). Se llevó a cabo un análisis detallado del rendimiento del sistema para todos los valores posibles de los parámetros del canal de desvanecimiento. La aplicabilidad práctica del modelo de canal fue respaldada al compararlo con resultados experimentales del mundo real. Las expresiones derivadas se probaron contra un análisis numérico y simulación estadística y demostraron una alta correspondencia.