Umfassende Analyse der Verbindungspolitik basierend auf maximaler Leistung für Mobilfunknetze unter Verwendung von Entfernungs- und Winkelkoordinaten

Core Concepts

Eine neuartige stochastische Geometrie-Methode wird vorgeschlagen, um die Abdeckungsleistung in einem Millimeterwellen-Mobilfunknetz zu untersuchen, indem sowohl die Euklid'schen als auch die Winkelabstände der Basisstationen in Bezug auf den typischen Nutzer berücksichtigt werden.

Abstract

Die Studie präsentiert einen stochastischen Geometrie-Rahmen, um die Abdeckungsleistung in einem Millimeterwellen-Mobilfunknetz zu untersuchen. Dabei werden sowohl die Euklid'schen als auch die Winkelabstände der Basisstationen in Bezug auf den typischen Nutzer berücksichtigt, um realistische Strahlmanagement-Überlegungen zu berücksichtigen.
Es werden drei Verbindungspolitiken untersucht:

Maximale Leistung: Der Nutzer verbindet sich mit der Basisstation, die die höchste Empfangsleistung bietet, unter Berücksichtigung von Euklid'schem und Winkelabstand.
Minimaler Winkelabstand: Der Nutzer verbindet sich mit der nächstgelegenen Basisstation in Winkelabstand.
Minimaler Euklid'scher Abstand: Der Nutzer verbindet sich mit der nächstgelegenen Basisstation in Euklid'schem Abstand.

Für jede Verbindungspolitik werden die Wahrscheinlichkeit der Abdeckung und die Laplace-Transformationen der Interferenzleistungsverteilungen hergeleitet. Außerdem wird eine Analyse unter Annahme eines dominanten Störsenders durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung von Winkelabständen bei der Bestimmung sowohl der dienenden als auch der dominanten störenden Basisstation die Abdeckungsleistung genauer approximieren kann als die Verwendung von Euklid'schen Abständen.

Stats

Die Pfadverlustexponenten für LOS- und NLOS-Bedingungen sind typischerweise αL ∈[1,8; 2,5] und αN ∈[2,5; 4,7].

Quotes

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Key Insights Distilled From

Comprehensive Analysis of Maximum Power Association Policy for Cellular Networks Using Distance and Angular Coordinates

by Harris K. Ar... at arxiv.org 04-03-2024

https://arxiv.org/pdf/2303.09939.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte die Leistungsanalyse erweitert werden, um die Auswirkungen von Mobilität und dynamischen Umgebungsbedingungen auf die Verbindungspolitik zu untersuchen

Um die Auswirkungen von Mobilität und dynamischen Umgebungsbedingungen auf die Verbindungspolitik zu untersuchen, könnte die Leistungsanalyse durch die Integration von Bewegungsmustern und Umgebungseinflüssen erweitert werden. Dies könnte beinhalten, die Bewegung der Benutzergeräte und Basisstationen im Netzwerk zu modellieren und zu berücksichtigen, wie sich diese Bewegungen auf die Verbindungspolitik auswirken. Durch die Einbeziehung von Mobilitätsmodellen und Umgebungsfaktoren wie Blockaden, Reflektionen und Interferenzen könnte die Analyse realistischere Szenarien abbilden und die Leistungsfähigkeit der Verbindungspolitik unter realen Bedingungen bewerten.

Welche Gegenargumente gibt es gegen die Annahme, dass der dominante Störsender der nächstgelegene in Winkelabstand ist

Gegen die Annahme, dass der dominante Störsender der nächstgelegene in Winkelabstand ist, könnten folgende Argumente vorgebracht werden:

Antennenrichtung und Strahlformung: Ein entfernter Störsender mit einer Antennenrichtung, die mit der des Empfängers übereinstimmt, kann trotz größerer Entfernung eine stärkere Interferenz verursachen als ein näherer Störsender mit einer abweichenden Antennenrichtung.
Antennenmuster und Ausrichtung: Die Ausrichtung der Antennenmuster und die Richtung der maximalen Verstärkung können dazu führen, dass ein Störsender in einem bestimmten Winkelbereich eine höhere Interferenz verursacht als ein näherer Störsender außerhalb dieses Bereichs.
Reflexionen und Blockaden: Reflektionen und Blockaden in der Umgebung können dazu führen, dass die Interferenz von einem entfernten Störsender verstärkt wird, während ein näherer Störsender aufgrund von Abschattungseffekten weniger Interferenz verursacht.

Wie könnte diese Analyse auf andere Frequenzbereiche wie Sub-Terahertz erweitert werden, um die Leistungsfähigkeit zukünftiger 6G-Netze zu untersuchen

Um diese Analyse auf andere Frequenzbereiche wie Sub-Terahertz zu erweitern und die Leistungsfähigkeit zukünftiger 6G-Netze zu untersuchen, könnten folgende Schritte unternommen werden:

Anpassung der Modellparameter: Die Modellparameter für Pfadverlust, Antennenmuster und Fading-Modelle müssten an die spezifischen Eigenschaften des Sub-Terahertz-Frequenzbereichs angepasst werden.
Berücksichtigung von Sub-Terahertz-spezifischen Effekten: Die Analyse sollte die spezifischen Auswirkungen von Sub-Terahertz-Frequenzen wie geringerer Durchdringung und höherer Bandbreite berücksichtigen.
Integration von Sub-Terahertz-spezifischen Szenarien: Die Leistungsanalyse sollte Szenarien einschließen, die für den Sub-Terahertz-Bereich relevant sind, wie z.B. die Auswirkungen von atmosphärischen Bedingungen und Hindernissen auf die Netzwerkleistung.
Durch die Anpassung der Analyse an die Besonderheiten des Sub-Terahertz-Frequenzbereichs können fundierte Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit von 6G-Netzen gewonnen werden.