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Miso system con redes celulares asistidas por superficie reflectante inteligente

Autores: Kassem, Mona; Al Haj Hassan, Hussein; Nasser, Abbass; Mansour, Ali; Yao, Koffi-Clément

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Miso system con redes celulares asistidas por superficie reflectante inteligente


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Propone
Arquitectura
Superficies reflectantes inteligentes
IRSs
Redes celulares
Rendimiento
Estaciones base
Sistemas MISO
Cobertura
Complejidad
Antenas
Transmisores
Canal de desvanecimiento de Rayleigh
Línea de Visión
LoS
Destino
Entrada Única de Múltiples Usuarios - Salida Única
SU-MISO
Múltiples Usuarios de Múltiples Entradas - Salida Única
MU-MISO
Recursos
Usuarios
Problema de optimización
Algoritmos heurísticos
Resultados de simulación
Red
Satisfacción
Valor de SNR.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una arquitectura basada en Superficies Reflectantes Inteligentes (IRS) para mejorar el rendimiento de las futuras redes celulares. Específicamente, investigamos el uso de IRS en combinación con Información de Estado del Canal (CSI) estadística para mejorar la cobertura de Estaciones Base (BSs) en sistemas de Entrada Múltiple Salida Única (MISO). Además, explotamos los IRS para reducir la complejidad de la arquitectura propuesta, y por lo tanto el costo total, al reducir el número de antenas requeridas en los transmisores (es decir, BSs). Al principio, consideramos un canal de desvanecimiento de Rayleigh entre el transmisor y el receptor, y asumimos la existencia de una Línea de Visión (LoS) entre el BS y el IRS, así como entre el IRS y el destino. En la segunda parte, investigamos el caso de un sistema de Entrada Múltiple Salida Única para un Usuario (SU-MISO), donde estudiamos los beneficios de los IRS en términos de cobertura de la BS; luego, formulamos un problema para un sistema de Entrada Múltiple Salida Múltiple para Varios Usuarios (MU-MISO) donde el IRS se considera como un bloque de recursos que puede ayudar a cierto número de usuarios. El problema de gestionar los recursos de IRS se formula como un problema entero no lineal. Resolvemos el problema de optimización usando una búsqueda exhaustiva y proponemos dos algoritmos heurísticos de baja complejidad. La actuación del sistema se evalúa con respecto a un número variable de usuarios, la posición del IRS, la SNR requerida y el tamaño de la celda. Los resultados de la simulación corroboran el enfoque propuesto y muestran que la introducción de IRS en la arquitectura de red mejora el rendimiento general de la red, amplía el área de cobertura, mejora la satisfacción de los usuarios y mejora el valor de SNR, al tiempo que optimiza el número de antenas requeridas en la BS.

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