Published April 8, 2024 | Version v1
Publication Open

Improving Performance of the Typical User in the Indoor Cooperative NOMA Millimeter Wave Networks with Presence of Walls

  • 1. Vietnam National University, Hanoi
  • 2. Le Quy Don Technical University

Description

INTRODUCTION: The beyond 5G millimeter wave cellular network system is expecting to provide the high quality of service in indoor areas. OBJECTIVES: Due to the high density of obstacles, the cooperative communication technique is employed to improve the user's desired signal power by finding more than one appropriate station to serve that user. METHODS: While the conventional system utilizes additional equipment such as Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) and relays to enable the cooperative features, the paper introduces a new network paradigm that utilizes the second nearest Base Station (BS) of the typical user as the Decode and Forward (DF) relay. Thus, depends on the success of decoding the message from the user' serving BS of the second nearest BS, the typical user can work with and without assistance from the relay whose operation follows the discipline of the power-domain NOMA technique. In the case of with relay assistance, the Maximum Ratio Combining technique is utilized by the typical user to combine the desired signals. RESULTS: To examine the performance of the proposed system, the Nakagami-m and the newly developed path loss model, which considers the density of walls and their properties, are adopted to derive the coverage probability of the user with and without relay assistance. The closed-form expressions of this performance metric are derived by Gauss quadrature and Welch-Satterthwaite approximation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مقدمة: من المتوقع أن يوفر نظام الشبكة الخلوية ذات الموجة الملليمترية التي تتجاوز 5G جودة عالية من الخدمة في المناطق الداخلية. الأهداف: نظرًا للكثافة العالية للعقبات، يتم استخدام تقنية الاتصال التعاوني لتحسين قوة الإشارة المطلوبة للمستخدم من خلال إيجاد أكثر من محطة مناسبة لخدمة هذا المستخدم. الطرق: بينما يستخدم النظام التقليدي معدات إضافية مثل الأسطح الذكية القابلة لإعادة التكوين (RIS) والمرحلات لتمكين الميزات التعاونية، تقدم الورقة نموذجًا جديدًا للشبكة يستخدم ثاني أقرب محطة أساسية (BS) للمستخدم النموذجي مثل مرحل فك التشفير والأمام (DF). وبالتالي، يعتمد على نجاح فك تشفير الرسالة من المستخدم الذي يخدم BS من ثاني أقرب BS، يمكن للمستخدم النموذجي العمل مع وبدون مساعدة من المرحل الذي يتبع تشغيله انضباط تقنية نوما مجال السلطة. في حالة مساعدة المرحل، يتم استخدام تقنية الجمع بين النسبة القصوى من قبل المستخدم النموذجي لدمج الإشارات المطلوبة. النتائج: لفحص أداء النظام المقترح، تم اعتماد Nakagami - m ونموذج فقدان المسار المطور حديثًا، والذي يأخذ في الاعتبار كثافة الجدران وخصائصها، لاستخلاص احتمالية تغطية المستخدم بمساعدة الترحيل وبدونها. يتم اشتقاق تعبيرات الشكل المغلق لمقياس الأداء هذا من خلال تقريب Gauss quadrature و Welch - Satterthwaite.

Translated Description (French)

INTRODUCTION : Le système de réseau cellulaire à ondes millimétriques au-delà de la 5G devrait fournir un service de haute qualité dans les zones intérieures. OBJECTIFS : En raison de la forte densité d'obstacles, la technique de communication coopérative est utilisée pour améliorer la puissance de signal souhaitée par l'utilisateur en trouvant plus d'une station appropriée pour servir cet utilisateur. MÉTHODES : Alors que le système conventionnel utilise des équipements supplémentaires tels que des surfaces intelligentes reconfigurables (ris) et des relais pour activer les fonctionnalités coopératives, le document introduit un nouveau paradigme de réseau qui utilise la deuxième station de base (BS) la plus proche de l'utilisateur typique en tant que relais de décodage et de transfert (DF). Ainsi, en fonction du succès du décodage du message de la BS de desserte de l'utilisateur de la seconde BS la plus proche, l'utilisateur typique peut travailler avec et sans assistance du relais dont le fonctionnement suit la discipline de la technique NOMA du domaine de puissance. Dans le cas d'une assistance par relais, la technique de combinaison de rapport maximal est utilisée par l'utilisateur typique pour combiner les signaux souhaités. RÉSULTATS : Pour examiner les performances du système proposé, le Nakagami-m et le modèle de perte de trajectoire nouvellement développé, qui prend en compte la densité des murs et leurs propriétés, sont adoptés pour dériver la probabilité de couverture de l'utilisateur avec et sans assistance de relais. Les expressions de forme fermée de cette métrique de performance sont dérivées par la quadrature de Gauss et l'approximation de Welch-Satterthwaite.

Translated Description (Spanish)

INTRODUCCIÓN: El sistema de red celular de ondas milimétricas Beyond 5G espera proporcionar una alta calidad de servicio en áreas interiores. OBJETIVOS: Debido a la alta densidad de obstáculos, la técnica de comunicación cooperativa se emplea para mejorar la potencia de señal deseada del usuario al encontrar más de una estación adecuada para atender a ese usuario. MÉTODOS: Si bien el sistema convencional utiliza equipos adicionales como superficies inteligentes reconfigurables (RIS) y relés para habilitar las características cooperativas, el documento presenta un nuevo paradigma de red que utiliza la segunda estación base (BS) más cercana del usuario típico como el relé de decodificación y reenvío (DF). Por lo tanto, depende del éxito de la decodificación del mensaje de la BS de servicio del usuario de la segunda BS más cercana, el usuario típico puede trabajar con y sin la ayuda del relé cuya operación sigue la disciplina de la técnica de NOMA de dominio de potencia. En el caso de la asistencia de relé, el usuario típico utiliza la técnica de combinación de relación máxima para combinar las señales deseadas. RESULTADOS: Para examinar el rendimiento del sistema propuesto, se adoptan el Nakagami-m y el modelo de pérdida de trayectoria recientemente desarrollado, que considera la densidad de las paredes y sus propiedades, para derivar la probabilidad de cobertura del usuario con y sin asistencia de relé. Las expresiones de forma cerrada de esta métrica de rendimiento se derivan por cuadratura de Gauss y aproximación de Welch-Satterthwaite.

Files

3119.pdf

Files (980.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3b4d555ee71a6ed4c476a0368963f63f
980.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين أداء المستخدم النموذجي في شبكات موجات NOMA المليمترية التعاونية الداخلية مع وجود جدران
Translated title (French)
Amélioration des performances de l'utilisateur typique dans les réseaux d'ondes millimétriques NOMA coopératifs intérieurs avec présence de murs
Translated title (Spanish)
Mejora del rendimiento del usuario típico en la cooperativa interior NOMA Redes de ondas milimétricas con presencia de muros

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4394572037
DOI
10.4108/eetinis.v11i2.5156

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W2070432635
  • https://openalex.org/W2073252511
  • https://openalex.org/W2099773821
  • https://openalex.org/W2585273943
  • https://openalex.org/W2593512231
  • https://openalex.org/W2907595871
  • https://openalex.org/W3110442351
  • https://openalex.org/W3126686235
  • https://openalex.org/W3129356418
  • https://openalex.org/W3180325737
  • https://openalex.org/W3201857925
  • https://openalex.org/W4211159884
  • https://openalex.org/W4213023043
  • https://openalex.org/W4220672049
  • https://openalex.org/W4225864681
  • https://openalex.org/W4226327313
  • https://openalex.org/W4285194622
  • https://openalex.org/W4288063902
  • https://openalex.org/W4291221950
  • https://openalex.org/W4292970212
  • https://openalex.org/W4301657906
  • https://openalex.org/W4309960862
  • https://openalex.org/W4312614302
  • https://openalex.org/W4318953861
  • https://openalex.org/W4322576964
  • https://openalex.org/W4360596735
  • https://openalex.org/W4385797723
  • https://openalex.org/W631335369