Stochastic geometry analysis of a distance-based JT scheme in C-RAN

基于细粒度随机几何的低地球轨道卫星通信系统分析

A Fine Grained Stochastic Geometry Based Analysis on LEO Satellite Communication Systems

本文基于齐次泊松点过程对LEO卫星网络进行细粒度随机几何分析，推导条件覆盖概率的分布与矩，揭示用户公平性和传输可靠性，并表明密集网络中低空部署卫星更优。

基于随机几何的地面继电保护系统停电和容量比较

Outage and Capacity Comparisons For Ground Relaying Systems Using Stochastic Geometry

在移动通信网络中用于中继目的的并发协作传输在具有有限基础设施的当前机构系统中是相关的，并且可以被视为用于未来商业网络（包括车辆自主联网）的潜在范围扩展机制。整个系统的复杂性，鼓励在物理层的批判性分析，在本文件中的某些抽象。我们表明，通过解析随机几何工具，接收器结构中起着至关重要的作用，中断行为的中继，特别是现实的洪水协议。这种方法旨在帮助理解此类网络的跨层方面。

Walker卫星星座的随机几何与动力系统分析

Stochastic Geometry and Dynamical System Analysis of Walker Satellite Constellations

针对Walker卫星星座的空间结构特性与通信性能分析需求，本文建立随机几何模型，结合动力系统理论与随机几何方法，实现星座结构特性分析及下行通信性能与星座参数的关联推导。

具有mmWave回程的混合空中地面网络的随机几何分析

Stochastic Geometry Analysis of Hybrid Aerial Terrestrial Networks with mmWave Backhauling

为了满足日益增长的数据需求，服务提供商正在考虑使用无人机（UAV）作为空中基站（BS）来提供连接。无人机对于在灾害和事故情况下提供连接尤其重要，这些灾害和事故可能完全削弱现有的地面网络。然而，为了维持UAV与核心网络的通信，必须为它们提供到地面BS的无线回程连接。在这项工作中，我们使用随机几何研究毫米波（mmWave）回程的无人机在空中-地面混合蜂窝网络中的无人机的影响，其中无人机被添加到地面BS提供可靠的服务给用户（UE）。在所提出的模型中，UE可以关联到地面BS或连接到BS的UAV以获得回程支持。所提出的模型的性能进行评估的覆盖概率和验证对密集的模拟。所获得的结果揭示了UAV的毫米波回程链路的质量对UE的体验具有显著影响，并且UAV的部署必须相应地调整。

蜂窝系统上行链路多用户覆盖概率的随机几何方法

Multi-User Coverage Probability of Uplink Cellular Systems: a Stochastic Geometry Approach

分析了分数功率控制下多用户上行蜂窝网络的覆盖概率。我们使用一个随机的几何方法，移动用户分布为泊松点过程（PPP），而服务基站（BS）被放置在原点。使用有条件的细化，我们能够计算的覆盖概率的$k$用户被分配一组正交资源在感兴趣的小区，获得这个概率的分析表达式，考虑到他们各自的服务BS的距离。这些表达式给出了有用的见解之间的相互作用的功率控制策略，干扰水平和系统中不同用户之间的公平程度。

覆盖增益和设备到设备用户密度：随机几何建模与分析

Coverage gain and Device-to-Device user Density: Stochastic Geometry Modeling and Analysis

设备到设备（D2D）通信对于下一代蜂窝网络的容量和覆盖增强具有巨大潜力。用于D2D通信的潜在节点的数量是直接影响系统容量的重要参数。在本文中，我们推导出蜂窝用户的平均覆盖概率和相应的潜在D2D用户的数量的解析表达式。在这方面，随机几何和泊松点过程的成熟框架已被使用。保留概率已被并入拉普拉斯泛函中以捕获减少的路径损耗和基于最短距离准则的D2D配对。数值结果表明，解析表达式和模拟装置之间的密切匹配。

基于随机几何的蜂窝网络下设备到设备通信能量有效分配

Energy Efficient Power Allocation for Device-to-Device Communications Underlaid Cellular Networks Using Stochastic Geometry

在本文中，我们研究了多个频段上的蜂窝网络下的D2D通信的上行链路中的能量效率最大化问题。利用随机几何，我们推导出封闭形式的表达式的平均和速率，成功的传输概率，和能量效率的蜂窝和D2D用户。然后，我们制定了一个优化问题，以联合最大化D2D和蜂窝用户的能量效率，并获得最佳的D2D和蜂窝用户的传输功率。在优化问题中，我们通过考虑每个链路上的成功传输概率来保证用户的QoS。为了解决这个问题，我们首先将问题转化为标准凸形式。之后，我们解决了两个阶段的问题，能源效率最大化的设备和能源效率最大化的蜂窝用户。在第一阶段，我们最大限度地提高D2D用户的能源效率，并将解决方案提供给第二阶段，在第二阶段，我们最大限度地提高蜂窝用户的能源效率。仿真结果表明，可以获得显著的能量效率，在高密度场景下，与固定传输功率相比，能效提高10%。

汽车雷达干扰建模的随机几何方法

Stochastic Geometry Methods for Modelling Automotive Radar Interference

随着汽车雷达使用的增加，与雷达间干扰相关的性能限制将变得更加重要。在本文中，我们采用随机几何的工具来描述雷达干扰的统计特性。具体而言，使用两种不同的模型车辆空间分布，即泊松点过程和伯努利格过程，我们计算每种情况下的干扰统计，并获得成功的范围估计的概率的解析表达式。我们的研究表明，规则的几何模型似乎有有限的干扰统计的影响，所以它是可能的，以获得易于处理的最坏情况下的性能紧界。提出了一种设计随机频谱接入占空比的技术，使系统的总体性能达到最优。这个分析框架进行了验证，使用蒙特卡罗模拟。

蜂窝网络物理层安全的随机几何方法

Physical Layer Security in Cellular Networks: A Stochastic Geometry Approach

基于随机几何框架研究了大规模蜂窝网络中的信息论保密性能。基站和移动用户的位置被建模为独立的二维泊松点过程。我们认为，蜂窝网络的两个重要特征，即，基站和小区关联之间的信息交换，表征其对任意下行链路传输的可实现的保密率的影响与一定部分的移动用户作为潜在的窃听者。特别是，听话的结果提出了各种假设下的窃听者的位置信息的可用性在服务基站，它捕获的好处，从基站之间的位置信息的交换。

通过辛几何统一确定性和随机电磁信息理论

On the Unification of Deterministic and Stochastic Electromagnetic Information Theory via Symplectic Geometry

本文通过辛几何统一确定性和随机电磁信息理论，揭示源-观察者配置的几何结构对电磁信息的支配作用，确立了空间信息流的几何基础。

5G的基于几何的随机信道模型：扩展大规模MIMO的关键特性

Geometry-Based Stochastic Channel Models for 5G: Extending Key Features for Massive MIMO

本文介绍了基于几何的随机信道模型的三个关键特征，以包括大规模MIMO信道。这些关键特征包括多用户一致性、基站阵列的非平稳性和球面波建模。为了保证MU的一致性，我们引入了“用户光环”的概念，这是一个圆圈周围的用户与半径定义根据平稳区间。光环之间的重叠决定了用户之间共同集群的份额。为了对大规模阵列上的非平稳性进行建模，定义了独立生成集群的子阵列。最后，我们描述了一个程序，将球面波建模，其中定义了一个集群焦点，以考虑用户和集群之间的距离。

环境RF能量收集的性能分析：随机几何方法

Performance Analysis of Ambient RF Energy Harvesting: A Stochastic Geometry Approach

环境RF（射频）能量收集技术最近被提出作为为无线设备提供主动能量补充的潜在解决方案。本文的目的是分析无电池的无线传感器供电的环境射频能量收集使用随机几何方法的性能。具体而言，我们考虑一个随机网络模型，其中周围的RF源分布作为一个Ginibre $α$ -determinantal点过程，恢复泊松点过程时，阿尔法？接近于零。我们描述了期望的射频能量收集率。我们还进行了最坏情况下的研究，得出了电源中断和传输中断概率的上界。数值结果表明，我们的上界是准确的，并取得更好的性能时，环境源的分布表现出更强的排斥。

基于随机几何的星地一体化无线接入网性能分析

Performance analysis of satellite-terrestrial integrated radio access networks based on stochastic geometry

针对星地一体化无线接入网覆盖性能缺乏理论分析的问题，本文基于随机几何推导同异频场景下的下行覆盖概率表达式，经仿真验证并分析了参数影响，为6G星地融合网络设计提供理论支撑。

用于RIS辅助超密集网络性能分析的三元随机几何理论

Ternary Stochastic Geometry Theory for Performance Analysis of RIS-Assisted UDN

本文提出三元随机几何理论，以基站-RIS-用户设备典型三角形为基本单元，扩展Campbell定理并推导RIS辅助超密集网络的覆盖概率、频谱与能量效率等指标，仿真显示RIS可显著提升系统性能并呈现马太效应。

道路上部署反射智能表面的RIS辅助蜂窝网络随机几何分析

Stochastic Geometry Analysis of RIS-Assisted Cellular Networks with Reflective Intelligent Surfaces on Roads

本文利用基于Cox点过程的随机几何框架建模沿道路部署的RIS与车辆用户，推导覆盖概率并验证该部署可利用传播与遮挡差异显著提升车辆覆盖。

基于几何的随机信道模型的有效计算和协方差分析

Efficient Computation and Covariance Analysis of Geometry-Based Stochastic Channel Models

在这项工作中，我们研究了一个家庭的无线信道仿真模型称为基于几何的随机信道模型（GBSCMs）。与更复杂的射线跟踪仿真模型相比，GBSCM不需要对传播环境进行广泛的表征来提供具有足够的空间和时间统计的无线信道实现。它们在模拟信道的质量和计算复杂性之间实现的折衷使得它们在标准化机构中流行。使用通用配方的GBSCMs，我们确定了一个矩阵结构，可以用来提高其实现的性能。此外，该矩阵结构允许我们分析信道实现的空间协方差。我们提供了一种方法来有效地计算空间协方差矩阵在大多数实施的GBSCM。根据广义平稳和不相关的散射假设，这种协方差在频率上是静态的，不随用户移动而变化。

超密集网络的随机几何分析：天线高度和性能限制的影响

Stochastic Geometry Analysis of Ultra-Dense Networks: Impact of Antenna Height and Performance Limits

超密集网络（UDN）的概念通常被视为下一代移动网络的关键推动者。然而，现有的UDN分析，包括随机几何，还不能完全确定致密化的潜在收益和限制。在本文中，我们研究了UDN在下行链路中的性能，并提供了新的见解天线高度和仔细的网站选择对网络性能的影响。我们集中我们的调查覆盖的概率，平均小区速率和平均区域频谱效率的网络与定期和随机BS部署。我们表明，在考虑天线高度的路径损耗模型下，网络性能存在一个上限，该上限取决于路径损耗模型参数。我们的分析显示了一个有趣的发现，即使对于过密网络，也可以实现不可忽略的系统性能。

Multi-cell NOMA: Coherent Reconfigurable Intelligent Surfaces Model With Stochastic Geometry

Reconfigurable intelligent surfaces (RISs) become promising for enhancing non-orthogonal multiple access (NOMA) systems, i.e., enhancing the channel quality and altering the SIC orders. Invoked by stochastic geometry methods, we investigate the downlink coverage performance of RIS-aided multi-cell NOMA networks. We first derive the RIS-aided channel model, concluding the direct and reflecting links. The analytical results demonstrate that the RIS-aided channel model can be closely modeled as a Gamma distribution. Additionally, interference from other cells is analyzed. Lastly, we derive closed…

多天线双层蜂窝网络的随机几何分析

Stochastic Geometry Analysis of Multi-Antenna Two-Tier Cellular Networks

本文研究了多天线双层网络在不同系统配置下的关键特性。基于随机几何，我们推导出用户平均数据率的表达式和近似。通过更易处理的近似，理论分析可以大大简化。我们发现，两层之间的密度和发射功率的差异，以及范围扩展偏差显着影响用户的数据率。此外，为面积频谱效率（ASE）最大化的目的，我们发现，每一层的最佳数量的活跃用户是近似固定的一部分的天线数量加1的总和。有趣的是，最佳设置对两个层之间的不同配置不敏感。最后但并非最不重要的是，如果宏基站（MBS）的天线数量足够大于小小区基站（SBS）的天线数量，我们发现范围扩展将改善ASE。

细胞网络的随机几何建模与分析

Modeling and Analysis of Cellular Networks using Stochastic Geometry: A Tutorial

本文介绍了一个教程随机几何（SG）为基础的蜂窝网络分析。本教程的特点是它的深度相对于无线通信的细节和它的重点放在蜂窝网络。本文首先在一个基本的蜂窝网络模型中对基带干扰进行建模和分析。然后，它描述了信号干扰噪声比（SINR）及其相关的性能指标。特别是，一个统一的方法进行错误概率，中断概率和速率分析。虽然本文的主要重点是蜂窝网络，所提出的统一方法适用于其他类型的无线网络，周围的接收器施加干扰保护。然后，本文扩展了基线统一方法，以捕获蜂窝网络特性（例如，频率复用、多天线、功率控制等）。它还提供了与演示和讨论相关的数值示例。最后，我们指出了未来的研究方向。

动态协调波束形成的频谱效率：一种随机几何方法

Spectral Efficiency of Dynamic Coordinated Beamforming: A Stochastic Geometry Approach

本文描述了动态分簇的协同波束形成的性能。提出了一种基于随机几何的下行链路模型来分析这种基站协调策略的性能。分析表达式的互补累积分布函数（CCDF）的瞬时信号干扰比（SIR）推导出有关的系统参数，主要是形成协调集群的基站的数量，每个BS的天线数量，和路径损耗指数。利用这个CCDF，与导频开销进一步纳入分析，我们制定了一个给定的衰落相干性的BS协调集群的优化。我们的研究结果表明，（i）协调波束成形是最有益的用户，在他们的细胞的外部部分，但在他们的协调集群的内部部分，和（ii）的最佳集群基数为典型的用户是小的，它与衰落的相干性。仿真结果验证了随机几何条件下SIR分布的正确性，并与确定性网格网络的相应分布进行了比较。

基于随机几何的D2D网络安全增强技术比较

Stochastic Geometry-based Comparison of Secrecy Enhancement Techniques in D2D Networks

这封信提出了两种流行的保密增强技术在无线网络中的性能比较：（一）创建保护区，通过限制合法发射机的传输时，任何窃听者被检测到在其附近，以及（ii）添加人工噪声的机密消息，使窃听者难以解码。专注于噪声限制制度，我们使用随机几何的工具来推导出在窃听者的保密中断概率以及在合法用户的覆盖概率，这两种技术。利用这些结果，我们推导出一个阈值的窃听者的密度低于没有保密增强技术是必需的，以确保一个目标的保密中断概率。对于窃听者密度高于这个阈值，我们具体的特点，每种技术优于其他的制度。我们的研究结果表明，当发射机和合法接收机之间的距离高于一定的阈值时，保护区技术是更好的。

增强安全性的对抗性干扰：随机几何建模与分析

Opportunistic Jamming for Enhancing Security: Stochastic Geometry Modeling and Analysis

本文研究了单输入单输出多窃听者（SISOM）信道与多个单天线干扰器的保密通信，其中干扰器和窃听器按照独立的二维齐次泊松点过程（PPP）分布。为了提高物理层的安全性，提出了一种机会性多干扰源选择方案，选择对合法接收机的信道增益小于某个阈值的干扰源发送独立同分布（\emph{i.i.d.}）高斯干扰信号来迷惑窃听者。我们描述了我们提出的干扰机选择方案所实现的保密吞吐量，并表明保密吞吐量是选择阈值的准凹函数。

多RIS辅助网络中RIS反射信号的闭式分析：基于随机几何的方法

Closed-form analysis of Multi-RIS Reflected Signals in RIS-Aided Networks Using Stochastic Geometry

本文提出基于点过程的随机几何框架，推导多RIS反射信号功率拉普拉斯变换的闭式表达式，分析其性能影响，验证最优部署靠近BS或UE，并展现优于蒙特卡洛模拟的计算效率。

细胞网络随机几何分析入门

A Primer on Cellular Network Analysis Using Stochastic Geometry

本教程旨在为有兴趣学习如何使用随机几何建模和分析蜂窝网络性能的人提供一个可访问但严格的第一参考。特别是，我们专注于计算信号干扰噪声比（SINR）分布，其特征在于覆盖概率（SINR CCDF）或中断概率（CDF）。我们在网络中的基站（BS）作为一个实现的密度$λ$的齐次泊松点过程的模型，并计算三个主要情况下的SINR：下行链路，上行链路，最后的多层下行链路，其特征在于具有$k$层的BS，每个具有一个独特的密度$λ_i$和发射功率$p_i$。这三个基线结果已经被广泛地扩展到许多不同的场景，我们总结了其中一些扩展的简短摘要。

基于随机几何的下行链路CoMP系统中网络NOMA建模与分析

Stochastic Geometry Based Modeling and Analysis on Network NOMA in Downlink CoMP Systems

本文研究了下行CoMP系统中N-NOMA的性能，利用随机几何模型建模基站与用户位置并考虑全网干扰，通过严格推导得出用户中断概率，数值结果验证了分析准确性并证明其优于基于OMA的CoMP方案。

基于混合MoSK-CSK调制的分子通信：出错率性能的随机几何分析

On Hybrid MoSK-CSK Modulation based Molecular Communication: Error Rate Performance Analysis using Stochastic Geometry

在分子通信系统中，使用多个发射机和接收机可以提高数据传输速率。在仅使用单一类型分子的分子多输入多输出（MIMO）系统中，目的地处的性能受到符号间干扰（ISI）、链路间干扰（ILI）和多用户干扰（MUI）的限制。这项工作提出了一种新的混合调制系统与多个发射器和接收器，使用不同类型的分子，以消除ILI。此外，为了提高所提出的系统在ISI和MUI下的数据率，在每个发射机-接收机对之间使用Mary CSK调制方案。本文将发射机在三维空间中的随机位置建模为齐次泊松点过程（HPPP）。使用随机几何工具，推导出上述情况下的符号错误概率的解析表达式。最后，所提出的系统的性能进行了比较，使用不同的现有调制方案，如开关键控（OOK），二进制浓度移位键控（BCSK）和四重浓度移位键控（QCSK）开发几个重要的见解。

UAV网络中多天线辅助NOMA的随机几何方法

Multiple Antenna Aided NOMA in UAV Networks: A Stochastic Geometry Approach

本文研究了多输入多输出（MIMO）非正交多址接入（NOMA）辅助无人机（UAV）网络。利用随机几何模型，提出了一种新的三维无人机框架，为随机漫游的NOMA用户提供无线服务。为了评估所提出的框架的性能，我们推导出MIMO-NOMA增强的无人机网络的中断概率和遍历率的解析表达式。我们研究了易于处理的上限为整个拟议的框架，推导出渐近的结果，干扰源的发射功率成比例或固定的无人机的情况下。为了获得更多的见解所提出的框架，我们调查的多样性阶数和高信噪比（SNR）斜率的MIMO-NOMA辅助无人机网络。我们的结果证实：i）NOMA增强的UAV网络的中断概率在很大程度上受NOMA用户的目标传输速率和功率分配因子的影响;以及ii）对于干扰功率与UAV功率成比例的情况，存在用于中断概率的错误平层。

大规模分子通讯系统的三维随机几何模型

3D Stochastic Geometry Model for Large-Scale Molecular Communication Systems

使用化学分子的信息传递是生物学在多个距离尺度上的一个组成部分，并且最近引起了生物工程和通信的兴趣。接收机处的集体信号强度（即，接收器内部观察到的分子的预期数量），这是由随机距离处的大量发射器引起的（例如，由于迁移率），可能对分子通信系统的可靠性和效率具有重大影响。对来自多个扩散源的集合信号进行建模在计算和分析上可能具有挑战性。在本文中，我们提出了第一个易于处理的分析模型的集体信号强度，由于随机放置的发射机，其位置建模为一个齐次泊松点过程在三维（3D）空间。通过应用随机几何，我们推导出在完全吸收接收器和被动接收器处观察到的分子的预期数量的解析表达式。我们的研究结果表明，在这两种类型的接收器的集体信号强度成比例地增加发射机密度。该框架大大简化了通信和生物应用中大规模分子系统的分析。

随机优化中的几何、计算与最优性

Geometry, Computation, and Optimality in Stochastic Optimization

研究问题几何在随机与在线优化中的计算与统计影响，刻画了随机梯度与自适应梯度方法的极小化极大最优性条件，证明二次凸约束下对角预条件方法最优，并指出偏离该几何时需采用 mirror descent 等非线性更新。

异步下行大规模MIMO网络的随机几何分析

Asynchronous Downlink Massive MIMO Networks: A Stochastic Geometry Approach

大规模多输入多输出（MIMO）技术因其在提高频谱利用率方面的潜力而被认为是下一代无线网络的一项有前途的技术。在大规模MIMO的初始研究中，系统被认为是在整个小区中完全同步的。然而，完美的同步在实践中可能难以实现。因此，我们研究了一个大规模的MIMO系统，其小区彼此不同步，而小区中的传输仍然是同步的。利用随机几何工具分析了异步下行大规模MIMO系统的覆盖概率和遍历速率。为了比较，我们也得到了同步系统的结果。此外，我们调查的上行链路功率控制和导频符号的数量上的下行链路遍历速率的效果，我们观察到，有一个最佳值的导频符号的数量最大化的下行链路遍历速率的小区。我们的研究结果还表明，与同步传输的情况相比，在异步模式下，下行链路遍历速率对上行链路功率控制更敏感。

具有全双工D2D通信的蜂窝网络建模：随机几何方法

Modeling Cellular Networks with Full Duplex D2D Communication: A Stochastic Geometry Approach

如果实现足够的自干扰消除（SIC），则乐观地促进全双工（FD）通信以使频谱效率加倍。然而，当在大规模设置中部署FD通信时，由于所引起的相互干扰，这是不正确的。因此，有必要进行大规模的研究，以得出与FD通信相关的收益的合理结论。本文研究了用于蜂窝网络中共享上行链路资源的移动设备到设备（D2 D）通信的FD操作。我们提出了一个不相交的微调选择标准的D2 D和FD操作模式。然后，我们开发了一个易于处理的分析范式，基于随机几何，计算蜂窝和D2 D用户的中断概率和速率。结果表明，即使在完美SIC的情况下，由于FD-D2 D通信注入到网络的干扰增加，使所有邻近UE在FD-D2 D中进行发送对于网络也是不利的。然而，如果仔细地调整系统参数，则可以收获非平凡的网络频谱效率增益（所示的64）。我们还研究了不完美的SIC和D2 D链路距离分布对收获的FD增益的影响。

低轨卫星网络的覆盖与速率分析：一种随机几何方法

Coverage and Rate Analysis of Follower-Based LEO Satellite Networks: A Stochastic Geometry Approach

本文基于随机几何方法分析低轨卫星网络中跟随者集群的覆盖与速率性能，推导了 outage 概率和平均数据速率的解析表达式，并通过数值结果验证了跟随者架构的优势。

强度匹配方法：一种易于处理的蜂窝网络系统级分析的随机几何近似

The Intensity Matching Approach: A Tractable Stochastic Geometry Approximation to System-Level Analysis of Cellular Networks

介绍了一种易于处理的蜂窝网络性能评估和优化的强度匹配方法。它假设基站被建模为泊松点过程的点，并利用随机几何进行系统级分析。它的基本原理依赖于观察系统级的性能是由底层空间泊松点过程的转换的强度测量。通过近似的原始系统模型与一个简化的，其性能是由一个数学上方便的强度测量，易于处理的，但准确的积分表达式计算面积光谱效率和潜在的吞吐量。所考虑的系统模型考虑了许多实际方面，对于易处理性，这些方面通常被忽略，例如，视线和非视线传播、天线辐射模式、业务负载、实际小区关联、一般衰落信道。更重要的是，所提出的方法方便地制定了几个系统参数的影响，例如，基站和阻塞的密度。这种新的和一般的方法的有效性进行了验证的援助经验数据的基站的位置和密集的城市环境中的建筑物的足迹。

蜂窝网下行链路归一化信噪比调度的随机几何分析

Stochastic Geometry Analysis of Normalized SNR-Based Scheduling in Downlink Cellular Networks

通过将基站和用户的位置建模为两个独立的Poison点过程，推导了下行蜂窝网络中基于归一化信噪比调度的覆盖概率和平均数据率.调度器选择具有由短期平均SNR归一化的最大瞬时SNR的用户。在归一化SNR调度中，当期望信号经历瑞利衰落时，覆盖概率由干扰的概率密度函数的一系列拉普拉斯变换给出。此外，封闭形式的表达的覆盖概率近似实现。结果表明，归一化SNR调度由于多用户分集增益而增加了覆盖概率。

异步Aloha全双工网络的随机几何方法

A Stochastic Geometry Approach to Asynchronous Aloha Full-Duplex Networks

带内全双工是一种很有前途的解决方案，以提高无线网络中的吞吐量。允许节点在相同的带宽上同时发送和接收数据可能会使系统容量增加一倍，并且物理层设计已经达到了很好的成熟度，并在简单拓扑中进行了实际演示。然而，全双工在系统级的真正潜力还有待充分理解。在本文中，我们介绍了一个分析框架的基础上随机几何，捕捉行为的大型全双工网络实现异步随机接入策略的基础上阿罗哈。通过精确的表达式，我们讨论了这些系统的关键权衡，探索其余的传输持续时间，不完美的自干扰消除和网络中的全双工节点的分数的作用。我们还提供了协议设计原则，我们与时隙系统的比较揭示了缺乏同步引起的性能损失。

Stochastic Geometry Analysis of Spectrum Sharing Among Multiple Seller and Buyer Mobile Operators

Sharing the licensed frequency spectrum among multiple mobile network operators (MNOs) is a promising approach to improve licensed spectrum utilization. In this paper, we model and analyze a non-orthogonal spectrum sharing system consisting of multiple seller and multiple buyer MNOs where buyer MNOs lease several licensed sub-bands from different seller MNOs. All base stations (BSs) owned by a buyer MNO can also utilize various licensed sub-bands simultaneously, which are also used by other buyer MNOs. To reduce the interference that a buyer MNO imposes on one seller MNO sharing its licensed s…

基于随机几何工具的交叉口协作通信性能分析

Performance Analysis of Cooperative Communications at Road Intersections Using Stochastic Geometry Tools

已知车辆安全通信（VSC）提供相关的贡献以避免交通事故并防止道路事故，并且更特别地在道路交叉口处，因为这些区域更容易发生事故。在这种情况下，影响VSC性能的主要损害之一是干扰。在本文中，我们开发了一个易于处理的框架来模拟在交叉口的VSC存在干扰的合作传输。我们使用随机几何的工具，并将车辆的位置建模为泊松点过程。首先，我们计算的中断概率（OP）的直接传输时，接收节点可以在任何地方的计划。然后，我们分析了合作传输方案的OP性能。分析考虑了两个方面：在接收机的解码策略，和车辆的移动性。我们得出的最佳中继位置，从分析和仿真结果，不同的交通密度和不同的车辆移动模型。我们还表明，OP没有改善后，基础设施继电器的数量达到阈值。最后，我们表明，在交叉口比在高速公路上的电压源控制器的OP性能更高。我们通过Monte-Carlo模拟验证了我们的分析结果。

大规模MIMO系统上行链路SINR和速率的随机几何分析

Analyzing Uplink SINR and Rate in Massive MIMO Systems Using Stochastic Geometry

本文提出了一种随机几何框架来分析大规模上行链路大规模MIMO网络的信干噪比和速率性能。基于该模型，推导出了最大比合并（MRC）和迫零（ZF）接收机的空间平均SINR分布在用户和基站分布上的表达式。我们表明，使用大规模MIMO，在某些城市宏小区的情况下，上行链路的信干噪比是有限的干扰。在干扰受限的制度，结果表明，对于MRC接收机，超线性（多项式）缩放定律之间的基站天线和每个小区的调度用户的数量保持上行链路SIR分布，而线性缩放适用于ZF接收机。ZF接收机被示出为优于MRC接收机在SIR覆盖范围，和性能差距量化的天线数量的差异，以实现相同的SIR分布。数值结果验证了分析的正确性。研究发现，MRC和ZF接收机在分数功率控制中优化速率的最佳补偿分数通常是不同的。此外，仿真结果表明，从所提出的框架得出的缩放结果适用于基站按照六边形网格分布的网络。

Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided Multi-Cell NOMA Networks: A Stochastic Geometry Model

By activating blocked users and altering successive interference cancellation (SIC) sequences, reconfigurable intelligent surfaces (RISs) become promising for enhancing non-orthogonal multiple access (NOMA) systems. The downlink RIS-aided NOMA networks are investigated via stochastic geometry. We first introduce the unique path loss model for RIS reflecting channels. Then, we evaluate the angle distributions based on a Poisson cluster process (PCP) model, which theoretically demonstrates that the angles of incidence and reflection are uniformly distributed. Additionally, we derive closed-form …

有限毫米波无线网络的随机几何建模与分析

Stochastic Geometry Modeling and Analysis of Finite Millimeter Wave Wireless Networks

本文提出了一种基于随机几何的有限毫米波（mmWave）无线网络的建模和分析方法，其中随机数的发射机和接收机随机位于有限区域内。我们考虑一种选择策略，以服务于一个参考接收机的发射机提供最大的平均接收功率之间的所有发射机。考虑到毫米波通信的独特功能，如定向发射和接收波束成形，并根据阻塞过程具有不同的信道的视线（LOS）和非视线（NLOS）链路，我们研究的覆盖概率和遍历率的参考接收机，可以位于网络区域内的任何地方。作为分析的关键步骤，从参考接收机到其服务LOS或NLOS发射机的距离分布和LOS和NLOS关联概率被导出。我们还推导了来自LOS和NLOS发射机的干扰的拉普拉斯变换。最后，我们提出的覆盖概率，可以评估比准确的结果更容易的上限和下限，并调查不同的参数，包括接收机的位置，波束宽度，和阻塞过程指数对系统性能的影响。

用3D随机几何分析大规模多用户分子通信

Analyzing Large-Scale Multiuser Molecular Communication via 3D Stochastic Geometry

使用化学分子的信息传递是生物学在多个距离尺度上的一个组成部分，并且最近引起了生物工程和通信理论的兴趣。潜在的应用包括具有大量可以随机定位的简单设备的协作网络（例如，由于流动性）。本文提出了第一个易于处理的分析模型的集体信号强度，由于随机放置的发射机在一个三维（3D）的大规模分子通信系统，无论有或没有在传播环境中的退化。发射机的位置在一个无界和均匀的流体建模为一个均匀的泊松点过程。通过应用随机几何，解析表达式推导出的预期数量的分子吸收的完全吸收接收器或观察到的被动接收器。在ON/OFF键控和恒定或自适应判决阈值下推导出误码概率。结果表明，合成信号强度随发射机密度的增加而增加，引入分子降解可以提高最小误码率。此外，该系统的分析可以推广到其他接收机的设计和其他大规模分子通信系统的性能特点。

Analysis of the Delay Distribution in Cellular Networks by Using Stochastic Geometry

In this paper, with the aid of the mathematical tool of stochastic geometry, we introduce analytical and computational frameworks for the distribution of three different definitions of delay, i.e., the time that it takes for a user to successfully receive a data packet, in large-scale cellular networks. We also provide an asymptotic analysis of one of the delay distributions, which can be regarded as the packet loss probability of a given network. To mitigate the inherent computational difficulties of the obtained analytical formulations in some cases, we propose efficient numerical approximat…

物联网的后向散射通信：一种随机几何方法

Backscatter Communications for the Internet of Things: A Stochastic Geometry Approach

受物联网（IoT）和无线功率传输（WPT）的最新进展的启发，我们研究了由功率信标（PB）和被动反向散射节点（BN）组成的网络架构。PB发射正弦连续波（CW），BN反射回该信号的一部分，同时收集剩余部分。BN从多个附近PB获取能量，并通过反向散射调制将其信息比特调制在复合CW上。由于双衰落信道，以及其对BN和PB的PPP的依赖性，该分析提出了真正的挑战。然而，在随机几何的帮助下，我们推导出的覆盖概率和网络的容量在易处理和易于计算的表达式，这取决于不同的系统参数。我们观察到，覆盖概率随着BN密度的增加而降低，而网络的容量提高。我们进一步比较了这个网络的性能与一个定期供电的网络，其中的BN有一个可靠的电源，并表明，对于一个非常高的密度的PB，前一个网络的覆盖概率接近定期供电的网络。

基于随机几何的蜂窝网络SIR覆盖分析

SIR Coverage Analysis in Cellular Networks with Temporal Traffic: A Stochastic Geometry Approach

移动应用的蓬勃发展在给人们的日常生活带来乐趣的同时，也给无线网络带来了更加复杂的流量环境。因此，全面了解流量概况的影响对于网络运营商充分应对数据流量激增至关重要。在本文中，基于随机几何和排队论，我们开发了一个数学框架，捕捉基站（BS）的空间位置之间的相互作用，这决定了相互干扰的大小，和他们的时间流量动态。我们推导出一个易于处理的SIR分布的表达式，并通过模拟验证其准确性。基于我们的分析，我们发现：i）在相同的配置下，当业务条件从轻到重变化时，相应的SIR要求可以相差超过10 dB，以维持网络覆盖; ii）在次中等负载状态下，SIR覆盖概率随业务波动而变化很大，而在业务负载很轻的情况下，SIR中断概率随分组到达速率线性增加; iii）小区边缘用户设备（UE）的平均延迟以及覆盖概率容易受到业务波动的影响，从而证实了其对业务感知通信技术的吸引力。

上行RSMA性能分析与速率自适应：一种随机几何方法

Uplink RSMA Performance Analysis with Rate Adaptation: A Stochastic Geometry Approach

本文提出了一种基于随机几何的统一框架，用于分析上行RSMA在大规模部署中的性能，整合了有限调制和编码方案的速率自适应，以量化均值和用户特定的速率性能。

小区间干扰协调和小区内分集的随机几何分析

A Stochastic Geometry Analysis of Inter-cell Interference Coordination and Intra-cell Diversity

小区间干扰协调（ICIC）和小区内分集（ICD）在改善蜂窝下行链路覆盖方面起着重要作用。将蜂窝基站（BS）建模为齐次泊松点过程（PPP），考虑信号和干扰的时间/频谱相关性，给出了ICIC和ICD覆盖概率的显式有限积分表达式。此外，我们表明，在高可靠性的制度，用户中断概率为零，ICIC和ICD影响网络覆盖的方式截然不同：ICD可以提供订单增益，而ICIC只提供线性增益。在SIR阈值趋于无穷大的高频谱效率机制中，覆盖概率的阶差不存在，然而线性差使得ICIC对于现实路径损耗指数比ICD更好。因此，根据SIR要求，ICIC和ICD的不同组合优化了覆盖概率。

具有重传的MIMO蜂窝网络的统一随机几何模型

Unified Stochastic Geometry Model for MIMO Cellular Networks with Retransmissions

本文提出了一个统一的数学范式，随机几何的基础上，下行蜂窝网络与多输入多输出（MIMO）基站（BS）。所开发的范例占信号重传解码错误时，其中捕获的原始和重传信号的信号干扰噪声比（SINR）之间的时间相关性。除了对重传对网络性能的影响进行建模外，所开发的数学模型还为MIMO蜂窝网络文献提供了双重分析统一。首先，它将有形的解码错误概率和抽象的（即，调制方案和接收机类型不可知）中断概率分析，这在文献中很大程度上是不相交的。其次，统一了对不同MIMO配置的分析。通过高斯信令近似以及MIMO蜂窝网络中每数据流SINR的等效SISO表示来抽象干扰信号中传达的不必要信息，从而实现统一的MIMO分析。我们表明，建议的统一简化了分析，而不牺牲模型的准确性。为此，我们讨论了不同的MIMO方案所施加的分集复用的折衷，并阐明了由于原始和重传信号的SINR之间的时间相关性的分集损失。最后，强调了几个设计见解。

Stochastic Geometry Analysis of IRS-Assisted Downlink Cellular Networks

Using stochastic geometry tools, we develop a comprehensive framework to analyze the downlink coverage probability, ergodic capacity, and energy efficiency (EE) of various types of users (e.g., users served by direct base station (BS) transmissions and indirect intelligent reflecting surface (IRS)-assisted transmissions) in a cellular network with multiple BSs and IRSs. The proposed stochastic geometry framework can capture the impact of channel fading, locations of BSs and IRSs, arbitrary phase-shifts and interference experienced by a typical user supported by direct transmission and/or IRS-a…

Semi-Grant-Free NOMA: A Stochastic Geometry Model

Grant-free (GF) transmission holds promise in terms of low latency communication by directly transmitting messages without waiting for any permissions. However, collision situations may frequently happen when limited spectrum is occupied by numerous GF users. The non-orthogonal multiple access (NOMA) technique can be a promising solution to achieve massive connectivity and fewer collisions for GF transmission by multiplexing users in power domain. We utilize a semi-grant-free (semi-GF) NOMA scheme for enhancing network connectivity and spectral efficiency by enabling grant-based (GB) and GF us…

Cache-enabled HetNets with Limited Backhaul: A Stochastic Geometry Model

With the rapid explosion of data volume from mobile networks, edge caching has received significant attentions as an efficient approach to boost content delivery efficiency by bringing contents near users. In this article, cache-enabled heterogeneous networks (HetNets) considering the limited backhaul is analyzed with the aid of the stochastic geometry approach. A hybrid caching policy, in which the most popular contents are cached in the macro BSs tier with the deterministic caching strategy and the less popular contents are cached in the helpers tier with the probabilistic caching strategy, …

单簇和多簇无线网络的随机几何建模与分析

Stochastic Geometry Modeling and Analysis of Single- and Multi-Cluster Wireless Networks

本文提出了一种基于随机几何的单簇和多簇无线网络建模和分析方法。我们首先定义有限齐次泊松点过程来模拟作为一个单一的集群无线网络的发射机在一个有限的区域的数量和位置。我们研究了两种策略的参考接收机的覆盖概率;最接近的选择，其中接收机由所有发射机中最接近的发射机提供服务，和均匀选择，其中服务发射机随机选择均匀分布。其次，使用Matern集群过程，我们扩展我们的模型和分析多集群无线网络。在这里，接收器被建模为两种类型，即封闭式和开放式访问。封闭式接收机根据对称正态分布在发射机的集群中心周围，并且只能由其对应集群的发射机服务。另一方面，开放式接收机独立于发射机放置，可以由所有发射机提供服务。在所有情况下，链路距离分布和拉普拉斯变换（LT）的干扰推导。我们还推导出封闭形式的下限LT的单簇无线网络的干扰。不同参数对性能的影响也进行了研究。

基于随机几何的激光无人机机载基站分析

Stochastic Geometry-Based Analysis of Airborne Base Stations with Laser-powered UAVs

解决无人机飞行时间有限问题的最有前途的解决方案之一是通过部署在地面上的激光束导向器（LBD）发射的激光束为无人机提供动力。在这封信中，我们研究了激光驱动的无人机使能通信系统的性能，使用随机几何工具。我们首先推导出能量覆盖概率，它被定义为无人机接收到足够能量以确保成功操作（悬停和通信）的概率。我们的研究结果表明，为了确保能量覆盖，无人机和其专用LBD之间的距离必须低于一定的阈值，我们推导出一个表达式作为系统参数的函数。考虑到利用功率分裂技术在激光束中同时传输信息和能量，我们还推导了联合能量和信噪比覆盖概率。分析和模拟结果揭示了一些有趣的见解。例如，我们的结果表明，我们需要至少6个LBD/10 km^2，以确保在能量覆盖概率方面的可靠性能。

Stochastic Geometry-Based Modeling and Analysis of Beam Management in 5G

Beam management is central in the operation of dense 5G cellular networks. Focusing the energy radiated to mobile terminals (MTs) by increasing the number of beams per cell increases signal power and decreases interference, and has hence the potential to bring major improvements on area spectral efficiency (ASE). This benefit, however, comes with unavoidable overheads that increase with the number of beams and the MT speed. This paper proposes a first system-level stochastic geometry model encompassing major aspects of the beam management problem: frequencies, antennas, and propagation; physic…