Optimizing Rate Splitting in Laser-based Optical Wireless Networks
Optimizing Rate Splitting in Laser-based Optical Wireless Networks
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优化基于激光的光无线网络中的速率分割
DOI：
10.1109/iccworkshops53468.2022.9814503
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alazwary K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alazwary K
光无线通信 (OWC) 是一项很有前途的技术，有潜力提供 Tb/s 的总速率。本文研究了基于激光的光学无线网络中的干扰管理，其中垂直腔表面发射（VCSEL）激光器用于数据传输。特别是，提出了速率分割（RS）和分层速率分割（HRS）来对齐多用户干扰，同时最大化网络的复用增益。基本上，RS 通过将用户的消息分为公共消息和私人消息来同时服务多个用户，每个消息都具有一定的功率级别，而另一侧用户则按照特定的方法对其消息进行解码。传统RS方案的性能在高密度无线网络中受到限制。因此，HRS方案的开发旨在实现高速率，其中用户被分为多个组，并且一种称为外部公共消息的新消息用于管理组间干扰。我们制定了一个优化问题来解决 HRS 方案的消息之间的功率分配，以进一步提高网络的性能。结果表明，与传统的 RS 和 HRS 方案相比，该方法在不同场景下提供了较高的可实现速率。
Optical wireless communication (OWC) is a promising technology that has the potential to provide Tb/s aggregate rates. In this paper, interference management is studied in a Laser-based optical wireless network where vertical-cavity surface-emitting (VCSEL) lasers are used for data transmission. In particular, rate splitting (RS) and hierarchical rate splitting (HRS) are proposed to align multi-user interference, while maximizing the multiplexing gain of the network. Basically, RS serves multiple users simultaneously by splitting a message of a user into common and private messages, each message with a certain level of power, while on the other side users decode their messages following a specific methodology. The performance of the conventional RS scheme is limited in high density wireless networks. Therefore, the HRS scheme is developed aiming to achieve high rates where users are divided into multiple groups, and a new message called outer common message is used for managing inter-group interference. We formulate an optimization problem that addresses power allocation among the messages of the HRS scheme to further enhance the performance of the network. The results show that the proposed approach provides high achievable rates compared with the conventional RS and HRS schemes in different scenarios.
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