Модель на процессе Матерна для подавления межсотовой интерференции в системах многосотовой кооперации

Автор(и)

  • С. Пратап Сингх журнал "Известия вузов. Радиоэлектроника", Індія
  • Суман Ядав Галгошиаз инженерный и технологический колледж, Індія
  • Санджей Кумар Технологический институт Бирлы, Індія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347017080039

Ключові слова:

эргодическая пропускная способность, MHCP, СCDF, PDF, MCC

Анотація

Постоянно возрастающая потребность в скорости передачи данных и покрытии может быть достигнута преодолением недостатков беспроводных систем связи. Межсотовая интерференция ICI (inter cell interference) есть одним из наиболее сложно-преодолимых недостатков беспроводной связи. Для уменьшения влияния ICI в литературе предлагается техника, основанная на многосотовой кооперации MCC (multi cell cooperation). В этой статье уменьшение эффекта ICI достигается использованием процесса Матерна MHCP (Matérn Hard-Core Point Process) вместо пуассоновского процесса PPP (Poisson point process). В MHCP учитывается минимальное расстояние между базовыми станциями. Поэтому MHCP соответствует реальному сценарию размещения базовых станций. Также, использование MHCP существенно уменьшает аналитическую сложность в сравнении с PPP. Выражение в замкнутом виде для комплементарной интегральной функции распределения CCDF (complementary cumulative distribution function) отношения сигнал/помеха выведено с использованием MHCP для системы с ICI в зависимости от количества базовых станций, количества антенн и потерь распространения. Используя полученные выражения для СCDF, аналитические выражения для функции плотности вероятности и эргодической пропускной способности также получены в замкнутом виде. В итоге анализ производительности системы выполнен в зависимости от эргодической пропускной способности. Полученные результаты согласуются с [4].

Посилання

Huang, K.; Andrews, J. G. An analytical framework for multicell cooperation via stochastic geometry and large deviations. IEEE Trans. Inf. Theory, Vol. 59, No. 4, p. 2501-2516, 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/TIT.2012.2232966.

Lee, N.; Morales-Jimenez, D.; Lozano, A.; Heath, R. W. Spectral efficiency of dynamic coordinated beamforming: A stochastic geometry approach. IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 14, No. 1, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2014.2337305.

Sarkar, A.; Haenggi, M. Secrecy coverage. Internet Mathematics, Vol. 9, No. 2-3, p. 199-216, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/15427951.2012.673333.

Ibrahim, A. M.; Elbatt, T.; El-Keyi, A. Coverage probability analysis for wireless networks using repulsive point processes. Proc. of IEEE 24th Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 8-11 Sept. 2013, London UK. IEEE, 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/PIMRC.2013.6666284.

Baccelli, F.; Giovanidis, A. A stochastic geometry framework for analyzing pairwise-cooperative cellular networks. IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 14, No. 2, p. 794-808, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2014.2360196.

Haenggi, M.; Andrews, J. G.; Baccelli, F.; Dousse, O.; Franceschetti, M. Stochastic geometry and random graphs for the analysis and design of wireless networks. IEEE J. Selected Areas Commun., Vol. 27, No. 7, 2009. DOI: https://doi.org/10.1109/JSAC.2009.090902.

Burchardt, H.; Haas, H. Multicell cooperation: evolution of coordination and cooperation in large-scale networks. IEEE Wireless Commun., Vol. 20, No. 1, p. 19-26, 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/MWC.2013.6472195.

Alfano, G.; Garetto, M.; Leonardi, E. New insights into the stochastic geometry analysis of dense CSMA networks. Proc. IEEE INFOCOM, 10-15 Apr. 2011, Shanghai, China. IEEE, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/INFCOM.2011.5935092.

Stoyan, D.; Stoyan, H. On one of Matérn’s hard-core point process models. Mathematische Nachrichten, Vol. 122, No. 1, p. 205-214, 1985. DOI: https://doi.org/10.1002/mana.19851220121.

Jones, M. O. Limiting behaviour of some spatial particle systems. Stochastic Models, Vol. 31, No. 2, p. 208-225, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/15326349.2014.994367.

Yadav, S.; Singh, S. Pratap. Novel closed form expression for multi cell cooperation using MHCP to reduce interference. Proc. of IEEE 18th Int. Symp. on Wireless Personal Multimedia Communications, 2015.

Yadav, S.; Singh, S. Pratap. Closed form expression of ergodic capacity for multi cell cooperation using MHCP. Proc. of IEEE UP Section Conf. on Electrical Computer and Electronics, UPCON, 4-6 Dec. 2015, Allahabad, India. IEEE, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/UPCON.2015.7456745.

Gradshteyn, I. S.; Ryzhik, I. M. Table of Integrals, Series, and Products, 7th ed. Academic Press Pub., 2007.

Hoydis, J.; Petrova, M.; Mahonen, P. Effects of topology on local throughput-capacity of ad hoc networks. Proc. of IEEE 19th Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 15-18 Sept. 2008, Cannes, France. IEEE, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/PIMRC.2008.4699831.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-08-25

Як цитувати

Сингх, С. П., Ядав, С., & Кумар, С. (2017). Модель на процессе Матерна для подавления межсотовой интерференции в системах многосотовой кооперации. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 60(8), 451–459. https://doi.org/10.20535/S0021347017080039

Номер

Том 60 № 8 (2017)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.