Fluid Antenna Systems under α-µ; fading : performance analysis and liquid neural networks-based port selection for multiple access

Abstract

Neste estudo, estatísticas de primeira e segunda ordem são deduzidas para sistemas de antenas fluidas (FAS) sob canais sujeitos ao desvanecimento α-µ. Com base nisso e para avaliar o desempenho dos mencionados sistemas, expressões também são deduzidas para a probabilidade de indisponibilidade (OP) e a capacidade ergódica do canal. Além disso, uma redução exata da OP devido à N-ésima porta para uma (N − 1)-porta também é apresentada. Este trabalho também enquadra o problema de seleção de porta como uma tarefa de classificação multirrótulo pela primeira vez, melhorando a seleção da melhor porta com um número de observações de porta limitadas. Este desafio é abordado alavancando redes neurais líquidas (LNNs) para prever a porta ideal sob cenários emergentes de acesso múltiplo de antena fluida (FAMA) juntamente com um modelo de desvanecimento α-µ mais generalista. Uma otimização de hiperparâmetros para refinar as arquiteturas LNN sob diferentes cenários de observação é aplicada. Várias curvas, corroboradas por simulações de Monte-Carlo, são mostradas sob diferentes valores para os parâmetros do sistema e do canal. Todas as expressões emergentes deste trabalho são novas, marcando uma contribuição significativa para o corpo de conhecimento existente. Este é o primeiro trabalho em que o efeito da não linearidade do canal é evidenciado em FAS ou FAMA.