Source and Channel Coding for Correlated Sources Over Multiuser Channels
考虑了多用户信道上的信源和信道编码，其中接收机可以访问相关的信源侧信息。对于几种多用户信道模型，得到了信源和信道码最佳分离的充分必要条件。特别是，多址接入信道，复合多址接入信道，干扰信道和相关的源和相关的接收机侧信息的双向信道被认为是，和分离的最优性被证明为某些源和侧信息结构。有趣的是，为这些模型识别的最佳分离信源和信道码不一定是用于基本信源编码或信道编码问题的最佳码。换句话说，虽然信源和信道码的分离是最优的，但是这些最优码的性质受到联合设计准则的影响。
2009-07-09 cs.IT math.IT
On the Feedback Reduction of Relay Aided Multiuser Networks using Compressive Sensing
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿产大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；The University of Akron（阿克伦大学）
本文提出了一种反馈减少方案，通过压缩感知实现强用户识别和信道状态估计，减少反馈开销并提升接收端信噪比。
2015-05-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Joint Active and Passive Beamforming for Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser MIMO Communications
研究了智能反射面（IRS）辅助多用户多输入多输出系统中以加权和速率最大化为目标的主被动波束联合优化问题。我们表明，这个问题可以通过矩阵加权均方误差最小化等价解决。特别地，对于无源IRS波束形成的优化，我们首先提出了一种基于流形优化的具有优良性能的迭代算法。通过使用矩阵分式规划技术，以获得一个更容易处理的目标函数，然后我们提出了一个低复杂度的优化-最小化方法的基础上。数值结果验证了我们所提出的算法的收敛性和显着的性能改善的通信场景没有IRS的援助。
2021-01-27 cs.IT math.IT
How Much Multiuser Diversity is Required for Energy Limited Multiuser Systems?
多用户分集是多用户系统的核心概念之一。特别地，MUDiv允许在用户之间进行调度，以便消除某些用户的不利信道衰落条件对系统性能的负面影响。然而，调度消耗能量（例如，用于使用户的信道状态信息可用于调度器）。这种可能用于数据传输的额外能量使用可能是非常浪费的，特别是在用户数量很大的情况下。在本文中，我们回答的问题，需要多少MUDiv的能量有限的MU系统。针对上行MU无线系统，我们开发了MU调度算法，旨在最大限度地提高MUDiv增益。为此，我们引入了一个新的现实的能源模型，占调度能源和描述调度和数据传输阶段之间的总能量的分布。利用这样的能量分布可以通过改变活动用户的数量来控制的事实，我们通过（i）对于系统中所有用户的固定总能量最小化总系统比特出错率（BER）或者（ii）对于固定BER要求最小化所有用户的总能量来优化该数量。我们发现，对于一个固定数量的可用用户，可实现的MUDiv增益可以通过激活只有一个子集的用户。使用渐近分析和数值模拟，我们表明，我们的方法受益于MUDiv增益高于通用贪婪接入算法，这是能量无限系统的最佳调度方法。
2010-04-14 cs.IT math.IT
Semi-Blind Multiuser Detection Under the Presence of Reconfigurable Intelligent Surfaces
分析研究了一种多用户多输入多输出无线通信系统，该系统借助可重构智能表面（RIS）进行工作。中间RIS配备有多个元件，并通过随机相位旋转操作以同时服务于多个用户。独立的瑞利衰落条件之间假设所包括的信道。分析研究了接收端采用线性高效迫零检测的系统性能。特别是，中断性能推导出封闭形式的表达式，对于不同的系统配置设置在接收机的可用信道状态信息。此外，联合相干/非相干线性检测的解析。最后，提供了一些新的工程见解，如信道状态信息和/或天线/RIS阵列的体积如何影响系统的整体性能，以及通过利用联合相干/非相干方案的性能/复杂性权衡所产生的效率。
2021-10-10 cs.IT math.IT
Enhanced Multiuser Superposition Transmission through Structured Modulation
5G空中接口，即基于多用户叠加传输（MUST）和正交多址（OMA）的动态多址（MA），可能需要复杂的调度和繁重的信令开销。为了解决这些挑战，我们提出了一个统一的MA计划，为未来的蜂窝网络，我们称之为结构化多用户叠加传输（S-MUST）。在S-MUST中，我们在多用户传统星座上应用复功率分配系数（CPAC）来生成复合星座。特别地，每个用户的传统星座的同相（I）和正交（Q）分量分别乘以CPAC的同相分量和正交分量。因此，CPAC为复用用户提供了额外的自由度，并保证了对称广播信道中的公平性。这种新的叠加编码模式使我们能够在用户端设计IQ分离，从而在不降低性能的情况下显著降低解码复杂度。因此，它支持不需要在MUST和OMA之间动态切换的低复杂度频率选择性调度。我们进一步建议将CPAC转换为复数，其中每个量化系数的I和Q分量是素数，通过模运算促进每个用户的并行干扰消除，最后但并非最不重要的是，我们推广了S-MUST的设计，以利用多天线基站的能力。建议的S-MUST表现出一个改进的用户公平性相对于传统的MUST（134%的频谱效率提高）和较低的系统复杂度相比，动态交替的MUST和OMA。
2018-09-14 cs.IT math.IT
Sum-Rate Maximization for Linearly Precoded Downlink Multiuser MISO Systems with Partial CSIT: A Rate-Splitting Approach
研究了在发射端信道状态信息不完全的情况下，下行MU-MISO系统的和速率最大化问题。相反，现有的作品，我们认为，而非正统的传输方案。特别地，针对其中一个用户的消息被分成两部分：可以被所有用户恢复的公共部分，以及由相应用户恢复的私有部分。另一方面，其余用户通过私人消息接收他们的信息。当CSIT误差随着SNR的增加而衰减时，这种速率分裂（RS）方法被证明可以提高可实现的自由度（DoF）。在这项工作中，RS策略与线性预编码器设计和优化技术相结合，以实现在整个SNR范围内最大化的遍历SR（ESR）性能。预编码器设计的基础上部分CSIT知识，通过解决一个随机速率优化问题，使用样本平均近似（SAA）加上加权最小均方误差（WMMSE）的方法。数值结果表明，除了ESR增益，RS的好处还包括放宽CSIT质量要求和增强的可实现的速率区域相比，传统的传输与NoRS。
2016-08-24 cs.IT math.IT
Robust Transmission in Downlink Multiuser MISO Systems: A Rate-Splitting Approach
我们考虑一个下行链路多用户MISO系统的有界误差的信道状态信息在发送端（CSIT）。我们首先看看在鲁棒的设计问题，实现最大最小的公平用户之间（在最坏的情况下）。与文献中采用的传统方法相反，我们提出了一种基于速率分割（RS）策略的非正统设计。每个用户的消息被分成两部分，公共部分和私有部分。所有公共部分被打包成一个超级公共消息，使用公共码本进行编码，而私有部分被独立编码。得到的符号流被线性预编码并同时发送，每个接收机通过解码公共流及其对应的专用流来检索其预期消息。对于CSIT的不确定性区域，缩放与SNR（例如，通过缩放反馈位的数量），我们证明了基于RS的设计实现了更高的最大-最小（对称）自由度（DoF）相比，传统的设计（NoRS）。对于非缩放CSIT的特殊情况（例如，固定数量的反馈比特），并且与NoRS相反，RS可以实现非饱和的最大-最小速率。我们提出了一个强大的算法的基础上切割集的方法加上加权最小均方误差（WMMSE）的方法，我们证明了其性能增益超过国家的最先进的设计。最后，我们扩展了RS策略，以解决服务质量（QoS）约束的功率最小化问题，我们表现出显着的收益超过基于NoRS的设计。
2016-06-26 cs.IT math.IT
Max-min Fair Wireless Energy Transfer for Secure Multiuser Communication Systems
研究了下行多用户通信系统中无线能量传输的最大-最小公平性问题。我们的资源分配设计最大限度地提高了多个多天线能量收集接收器（潜在的窃听者）之间的最小收获的能量，同时提供服务质量（QoS）的安全通信多个单天线信息接收器。特别地，算法设计被公式化为非凸优化问题，该非凸优化问题考虑了在信息接收机处的最小所需信号与干扰加噪声比（SINR）约束以及对于给定发射功率预算由能量收集接收机实现的最大可容忍信道容量的约束。所提出的问题制定利用人工噪声生成的双重用途，以促进有效的无线能量传输和安全通信。一个半定规划（SDP）松弛的方法被用来获得所考虑的问题的全局最优解。仿真结果表明，所提出的最佳方案相比，两个简单的基线计划实现了显着的性能增益收获的能量。
2014-04-07 cs.IT math.IT
Frequency-Asynchronous Multiuser Joint Channel-Parameter Estimation, CFO Compensation and Channel Decoding
本文研究了一种采用正交频分复用（OFDM）和交织多址（IDMA）的信道编码多用户系统。为了实现OFDM-IDMA的潜在优势，必须解决两个挑战。第一个挑战是多个信道参数的估计。考虑到由于用户的信道参数的估计彼此交织，因此总体估计误差可能随着用户的数量而增加，问题是如何包含多个用户的信道参数的估计误差。第二个挑战是多个用户的发射机可能由不同的RF振荡器驱动。相关联的频率ω y可能导致接收机处的多个CFO。与可以补偿掉单个CFO的单用户接收机相比，多用户接收机的一个特殊困难是不可能同时补偿所有多个CFO。为了解决这两个问题，我们提出了一个框架来解决多用户信道参数估计，CFO补偿和信道解码联合迭代的问题。该框架采用空间交替广义期望最大化（SAGE）算法将多用户问题分解为多个单用户问题，并采用期望条件最大化（ECM）算法解决每个单用户子问题。SAGE和ECM在框架中的迭代执行允许以最佳方式解决上述两个挑战。基于软件无线电的仿真和实际实验表明，与其他方法相比，我们的方法可以实现显着的性能增益。
2016-01-29 cs.IT math.IT
Multiuser Communications with Movable-Antenna Base Station Via Antenna Position Optimization
本文研究在基站部署可移动天线以提升多用户上行通信性能，提出基于粒子群优化和块坐标下降的两层迭代算法联合优化天线位置、接收合并与用户功率，从而最大化最小用户可达速率。
2023-08-10 cs.IT eess.SP math.IT
Training and Feedback Optimization for Multiuser MIMO Downlink
我们考虑MIMO衰落广播信道，其中衰落信道系数在跨越相干时间$\times$相干带宽的时频块上是恒定的。在闭环系统中，通过基站发送的下行链路训练和来自每个用户终端的显式反馈来获取发射机处的信道状态信息（CSIT）。在开环系统中，CSIT通过利用上行链路训练和信道互易性来获得。我们使用一个紧密的封闭形式的下限遍历可实现的速率在CSIT错误的存在下，以优化系统的整体吞吐量，考虑到明确的开销，由于信道估计和信道状态反馈。基于实际系统的三个时频块模型，我们提供了一些有用的指导方针，为整个系统的优化。特别是，数字（量化）反馈被发现提供了一个很大的优势超过模拟（非量化）反馈。
2009-12-10 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation in Multiuser OFDM Systems with Wireless Information and Power Transfer
本文研究了多用户正交频分复用（OFDM）下行链路系统中同时进行无线信息和功率传输的资源分配算法设计。算法设计被公式化为用于最大化数据传输的能量效率（传送到用户的比特/焦耳）的非凸优化问题。特别地，该问题公式化考虑了最小所需系统数据率、向用户的异构最小所需功率传输以及电路功耗。随后，通过利用分时方法和非线性分式规划的性质，所考虑的非凸优化问题是解决使用一个有效的迭代资源分配算法。对于每一次迭代，最优功率分配和用户选择的解决方案推导出基于拉格朗日对偶分解。仿真结果表明，所提出的迭代资源分配算法实现了系统的最大能量效率，并揭示了能量效率，系统容量和无线功率传输如何受益于系统中的多个用户的存在。
2012-12-31 cs.IT math.IT
Study of Iterative Detection and Decoding for RIS-Aided Multiuser Multi-Antenna Systems
本研究针对RIS辅助多用户多天线系统，提出一种整合LDPC码、RIS处理与迭代检测译码的新型IDD方案，采用带RIS截断和接收端软干扰消除的最小均方误差接收滤波器，仿真验证其在块衰落信道下可显著提升误码率性能。
2024-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
All Cognitive MIMO: A New Multiuser Detection Approach with Different Priorities
分析了多用户多输入多输出（MIMO）系统的一种新的检测方法。特别地，发射用户被分类在两个不同的优先级服务组中，而它们直接与多天线接收机通信。线性迫零方案在信号接收时应用于两个连续的检测级。在第一阶段中，检测一个业务组的信号，接着是第二阶段，包括剩余信号的相应检测。在检测之前利用基于特定传输质量要求的适当切换方案，以便将给定服务组的信号分配给适当的检测级。目的是提高两个服务组的接收质量。所提出的方法可以直接在认知无线电通信中实现，将次级用户分配到适当的服务组。所考虑的系统的确切中断概率推导出封闭的形式。大规模MIMO的特殊情况下，得到一些有用的工程成果，进一步研究有效的信道相干时间和一定的最优性条件定义的传输质量和有效数量的独立传输。
2017-03-31 cs.IT math.IT
Pilot Precoding and Combining in Multiuser MIMO Networks
虽然预编码和组合数据信号的益处被广泛认可，但是这些技术用于导频传输的潜力还没有被完全理解。这对于使用毫米波（mmWave）通信的多用户多输入多输出（MU-MIMO）蜂窝系统尤其相关，其中在发射器和接收器处将必须使用多个天线以克服严重的路径损耗。在本文中，我们的特点导频预编码和合并的信道估计质量和可实现的数据率方面的增益。具体地，我们考虑毫米波MU-MIMO蜂窝系统中的三种上行链路导频传输场景：1）未预编码和未组合，2）预编码但未组合，以及3）预编码和组合。我们表明，一个简单的预编码器，只利用二阶统计的信道减少了方差的信道估计误差的一个因素，是成比例的用户设备（UE）天线的数量。我们还表明，使用一个线性组合器设计的基础上的二阶统计信道显着减少多用户干扰，并提供了重用一些导频的可能性。具体地，在大天线机制中，导频预编码和组合有助于在一个小区中容纳大量UE，显著提高信道估计质量，提高位于小区边缘附近的UE的信噪比，减轻导频污染，以及解决导频和数据信号的不平衡覆盖。
2016-11-16 cs.IT math.IT
Large-System Analysis of Joint User Selection and Vector Precoding for Multiuser MIMO Downlink
针对多用户多输入多输出（MU-MIMO）下行链路，提出了一种联合用户选择（US）和矢量预编码（US-VP）算法。联合US-VP和常规US之间的主要区别在于，US依赖于用于联合US-VP的数据符号，而常规US独立于数据符号。在发射天线数、用户数和被选用户数趋于无穷大而它们的比值保持不变的大系统极限下，利用复制方法分析了联合US-VP的性能。副本对称性（RS）和1步副本对称性破坏（1 RSB）的假设下的分析表明，最佳的数据无关的US提供的只是相同的性能随机US在大系统的限制，而数据无关的US是容量实现只有用户的数量趋于无穷大。结果表明，联合US-VP可以提供一个大的系统限制的能量损失大幅减少。因此，联合US-VP在可实现的和速率方面优于单独的US-VP，其由向量预编码（VP）和数据无关US的组合组成。特别地，数据相关US可以应用于一般调制，并且用贪心算法来实现。
2012-04-17 cs.IT math.IT
Hybrid LISA Precoding for Multiuser Millimeter-Wave Communications
毫米波（mmWave）通信对于未来的蜂窝网络起着重要作用，因为在未充分利用的mmWave频带中有大量的频谱可用。为了克服这些频带中巨大的自由空间全向路径损耗，在基站处部署非常大量的天线元件是至关重要的。由大量天线元件导致的复杂性、功耗和成本可以通过限制RF链的数量来降低。这导致了混合预编码和组合，与传统的全数字预编码和组合相比，混合预编码和组合将信号处理的一部分从数字域移动到模拟域。本文提出了新的算法，在多用户的情况下，混合预编码器和组合器的设计。该算法是基于先前提出的线性连续分配方法开发的传统的全数字版本。它连续地分配数据流给用户，并在两个阶段抑制各自的流间干扰，这完美地匹配的混合架构。此外，低复杂度的版本是通过利用毫米波信道的典型结构。仿真结果表明了该方法及其低复杂度版本的良好性能。
2017-06-15 cs.IT math.IT
Multi-Antenna NOMA for Computation Offloading in Multiuser Mobile Edge Computing Systems
研究了一种多用户移动边缘计算（MEC）系统，其中一个基站（BS）为多个用户提供密集计算任务。我们利用多天线非正交多址接入（NOMA）技术的多用户计算卸载，使不同的用户可以同时卸载他们的计算任务的多天线BS在相同的时间/频率资源，和BS可以采用连续干扰消除（SIC），以有效地解码所有用户的卸载任务，远程执行。我们的目标是最大限度地减少加权总能耗在所有用户的计算延迟的限制，通过联合优化通信和计算资源分配以及BS的解码顺序SIC。对于部分卸载的情况，加权能量和最小化问题是一个凸优化问题，基于Lagrange对偶方法给出了一个有效的算法来获得全局最优解.对于二进制卸载的情况，加权和能量最小化对应于{ \em混合布尔凸问题}，其通常更难以求解。我们首先使用分支定界（BnB）方法来获得全局最优解，然后开发了两个低复杂度的算法的基础上的贪婪方法和凸松弛，分别找到高质量的次优解在实践中。通过数值计算结果，它表明，所提出的基于NOMA的计算卸载设计显着提高了多用户MEC系统的能量效率相比，其他基准计划。它还表明，对于二进制卸载的情况下，所提出的贪婪方法执行接近最佳的BnB为基础的解决方案，和凸松弛为基础的解决方案实现了次优性能，但具有较低的实现复杂度。
2018-09-08 cs.IT math.IT
Power Efficient and Secure Multiuser Communication Systems with Wireless Information and Power Transfer
本文研究了多用户通信系统中同时进行无线信息和功率传输（WIPT）的功率有效安全通信的资源分配算法设计。特别是，我们专注于功率分配接收机，能够收获能量和解码信息从接收到的信号。所考虑的问题被建模为一个优化问题，它考虑到在多个所需的接收机，在多个多天线潜在的窃听者的最大可容忍的数据率的最小所需的信号与干扰加噪声比（SINR），和最小所需的功率传送到接收机。所提出的问题制定促进了人工噪声的双重使用，提供有效的能量传输和保证安全的通信。我们的目标是通过联合优化发射波束成形向量，功率分配比在所需的接收机，和人工噪声的协方差的总发射功率最小化。由此产生的非凸优化问题转化为半定规划（SDP）和SDP松弛求解。我们表明，所采用的SDP松弛是紧的，并实现了原问题的全局最优。仿真结果表明，所提出的最佳算法相比，次优基线计划获得显着的节能。
2014-02-24 cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part I: Optimum Algorithm & Multiple Point-to-Point Channels
在本文中，我们开发了最佳的能量带宽分配算法在衰落信道中的多个能量收集发射机，每个可以通过正交信道与多个接收机进行通信。我们首先假设对于$K$时隙{\em先验}，信道状态和能量收集状态的边信息是已知的，并且每个时隙中的电池容量和最大传输功率是有界的。目标是通过为每个时隙中的每个发射机分配发射功率和带宽来最大化所有发射机在$K$时隙上的加权和速率。该问题被公式化为具有${\cal O}(MK)$约束的凸优化问题，其中$M$是接收器的数量，使得难以用通用凸求解器来求解。提出了一种迭代算法，在每次迭代中交替求解两个子问题。文中还给出了算法的收敛性和最优性。然后，我们考虑的特殊情况下，每个发射机只与一个接收机通信，其目标是最大化的总吞吐量。我们开发了有效的算法来解决这两个子问题和最佳的能量带宽分配可以得到一个整体的复杂性${\cal O}(MK^2)$。此外，还提出了一种启发式算法的能量带宽分配的因果信息的信道和能量收集状态的基础上。
2014-10-10 cs.IT math.IT
User Pairing and Power Allocation in Untrusted Multiuser NOMA for Internet-of-Things
在物联网（IoT）中，大量敏感和机密信息以无线方式传输，使安全性成为一个严重的问题。当使用非正交多址接入（NOMA）等技术时尤其如此，这使得用户可以访问彼此的数据。本文研究了多用户NOMA下行链路系统中的安全通信，其中每个用户都是潜在的窃听者。资源分配是在满足用户数据量需求和功率约束的前提下，以总保密率最大为目标进行的。我们解决这个非平凡的，混合整数非线性规划问题分解成功率分配的封闭形式的解决方案，并有效地使用线性规划松弛和障碍算法获得用户配对。这些子问题迭代求解，直到收敛，收敛速度严格分析。仿真结果表明，该方法在总保密率和计算复杂性方面明显优于现有的方案。
2023-02-11 cs.IT cs.NI math.IT
A New Design Paradigm for Secure Full-Duplex Multiuser Systems
我们考虑一个全双工（FD）多用户系统，其中FD基站（BS）被设计为同时服务于下行链路（DL）和上行链路（UL）用户在存在半双工窃听（Eves）。问题是最大化所有合法用户之间的最小（最大-最小）保密率（SR），其中在FD-BS的信息信号伴随着人工噪声，以削弱Eves的信道。为了增强最大-最小SR，功率预算的主要部分应当被分配用于服务具有差信道质量的用户，诸如远离FD-BS的那些用户，从而破坏其他用户的SR，并且因此损害每个用户的SR。此外，在设计FD系统的主要障碍是由于用户之间的自干扰（SI）和共信道干扰（CCI）。因此，我们提出了一种替代解决方案，其中FD-BS使用时间块的一部分来服务近DL用户和远UL用户，并且剩余的部分时间来服务其他用户。该方案减轻了SI，CCI和多用户干扰的有害影响，并提供系统的鲁棒性。SR优化问题具有高度非凹和非光滑的目标，受到非凸约束。对于理想信道状态信息（CSI）的情况下，我们开发了一个低复杂度的路径跟踪算法，它只涉及一个简单的凸规划的中等尺寸在每次迭代。我们表明，我们的路径跟踪算法保证收敛至少到一个局部最优。然后，我们将路径跟踪算法扩展到部分已知Eves的CSI的情况，其中仅已知Eves的CSI的统计数据，以及Eves可以采用更高级的线性解码器的最坏情况。我们提出的方法的优点是进一步证明了广泛的数值结果。
2018-04-15 cs.IT math.IT
Multiuser Communications with Movable-Antenna Base Station: Joint Antenna Positioning, Receive Combining, and Power Control
本文研究可移动天线基站的上行多用户通信，提出联合优化天线位置、接收合并和功率控制的PSO-BCD双环算法，显著提升最大—最小用户速率。
2023-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Data Augmentation Empowered Neural Precoding for Multiuser MIMO with MMSE Model
利用深度学习方法的预编码设计已经被广泛研究用于多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统。然而，传统的神经预编码设计应用基于黑盒的神经网络，其不太可解释。在本文中，我们提出了一种基于深度学习的预编码方法，该方法基于神经预编码网络的可解释设计，即iPNet。特别地，iPNet模仿经典的最小均方误差（MMSE）预编码，并且在神经网络架构的设计中近似矩阵求逆。具体而言，建议的iPNet由一个模型驱动的组件网络，负责增强输入信道状态信息（CSI），和一个数据驱动的子网络，负责从这个增强的CSI预编码计算。后一个数据驱动模块被明确地解释为MMSE预编码器的无监督学习者。仿真结果表明，通过利用增强的CSI，所提出的iPNet比现有的黑盒设计实现了显着的性能提升，并且还表现出针对CSI不匹配的增强的通用性。
2022-03-04 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part II: Multiple Broadcast Channels & Proportional Fairness
在本文中，我们考虑的能量带宽分配的网络与多个广播信道，其中的发射机接入网络正交分配的频带上，每个发射机与多个接收机进行通信正交或非正交。我们假设可以为$K$时隙{ \em先验}预测每个发射机的能量收集状态和信道增益。为了最大化加权吞吐量，我们制定了$O(MK)$约束的优化问题，其中$M$是接收机的数量，并将其分解为能量和带宽分配子问题。为了使用[1]中提出的迭代算法来解决这个问题，我们提出了有效的算法来解决这两个子问题，使得即使当广播信道是非正交的时，问题是非凸的，也可以以${\cal O}(MK^2)$的总复杂度获得最优的能量-带宽分配。对于正交广播信道，我们进一步制定了比例公平（PF）吞吐量最大化问题，并推导出等价条件，使最优解可以通过求解加权吞吐量最大化问题。此外，算法来获得适当的权重。仿真结果表明，该算法能有效利用能量和可用带宽，并取得了明显优于启发式能量和带宽分配策略的性能.此外，可以看出，利用能量收集发射机，非正交广播提供了优于正交广播的有限增益。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Beam Training and Allocation for Multiuser Millimeter Wave Massive MIMO Systems
研究了多用户毫米波大规模多输入多输出系统的波束训练和分配问题。首先提出了一种基于正交导频的波束训练方案，以减少训练次数，其中所有用户可以同时与基站（BS）进行波束训练。随着用户数量的增加，来自BS的相同波束可能指向不同的用户，导致波束冲突和多用户干扰。为此，在保证无波束冲突的QoS用户数最大的前提下，提出了一种QoS约束的波束分配方案，以最大化QoS用户的等效信道增益.为了减少波束训练的开销，提出了两种部分波束训练方案，基于隔行扫描（IS）和基于选择概率（SP）的方案。基于IS的方案的波束训练的开销可以减少近一半，而基于SP的方案的开销是灵活的。仿真结果表明，基于QC的波束分配方案可以有效地抑制波束冲突带来的干扰，显著提高频谱效率;基于IS和SP的波束分配方案在牺牲频谱效率的前提下，显著降低了波束训练开销。
2019-01-05 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Quantized Multiuser MIMO Communications
研究了在接入点和用户端采用低分辨率量化器的下行多用户多输入多输出（MIMO）系统中的和谱效率最大化问题。特别是，我们认为速率分裂多址（RSMA），以提高频谱效率，提供机会，以提高可实现的自由度。然而，由于在确定公共流的速率时的最小速率约束，优化RSMA预编码器是非常具有挑战性的。与预编码器耦合的量化误差进一步使得问题更加复杂和难以解决。在本文中，我们开发了一种新的RSMA预编码算法，将量化误差最大化的总和频谱效率。为此，我们首先得到一个近似的频谱效率光滑函数。随后，我们推导出一阶最优性条件的非线性特征值问题（NEP）的形式。我们提出了一个计算效率高的算法，找到主特征向量的NEP作为一个次优的解决方案。仿真结果验证了该方法的优越频谱效率。在空分多址（SDMA）上使用RSMA的主要益处来自公共流在具有不同量化分辨率的多用户MIMO系统中在信道增益和量化误差之间进行平衡的能力。
2022-08-01 cs.IT eess.SP math.IT
Random Access-based Multiuser Computation Offloading for Devices in IoT Applications
在各种物联网（IoT）应用中，许多设备和传感器用于收集数据集。随着设备变得越来越智能，它们不仅可以收集数据集，还可以在本地处理数据集。然而，由于大多数设备在计算能力和能源方面受到限制，它们可以利用卸载，以便它们的任务可以在移动边缘计算（MEC）服务器上执行。在本文中，我们讨论了物联网应用中设备的计算卸载。特别是，我们认为用户或设备零星的任务，优化卸载设备之间的资源分配和协调多用户卸载变得效率低下。因此，我们提出了一个两阶段的卸载方法，是友好的设备零星的任务，因为它采用多通道随机接入卸载请求低信令开销。两阶段卸载方法的稳定性被认为是与方法来稳定系统。我们还从设备的角度分析了延迟中断概率作为性能指标。
2022-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
An Efficient Precoder Design for Multiuser MIMO Cognitive Radio Networks with Interference Constraints
我们考虑一个线性预编码器设计的认知无线电多输入多输出广播信道，其中次系统由一个次基站（BS）和一组次用户（SU）被允许共享相同的频谱与主系统。所有收发器都配备有多个天线，每个天线都有自己的最大功率约束。假设采用迫零方法消除多用户干扰，研究了次基站每天线功率约束和主用户干扰功率约束下的次系统和速率最大化问题。感兴趣的问题不同于以前研究的问题，以前研究的问题通常假设在主接收器和次接收器两者或主接收器处采用和功率约束和/或单个天线。为了开发一个有效的数值算法，我们首先调用秩松弛方法将所考虑的问题转化为一个凹凸问题的基础上的下行链路的结果。然后，我们提出了一个障碍边界点方法来解决由此产生的鞍点问题。特别是，在所提出的方法的每一次迭代中，我们找到了牛顿步骤，通过求解离散时间西尔维斯特方程，这有助于显着降低复杂性相比，传统的方法。仿真结果证明了该算法的快速收敛性和有效性。
2016-08-15 cs.IT math.IT
Fast and Optimal Power Control Games in Multiuser MIMO Networks
本文分析了多用户MIMO网络中的功率控制问题，其中每个用户采用最优的线性预编码器以获得最大的点对点信息速率。我们设计了一个分布式功率控制算法的基础上的概念，博弈论和收缩功能，有一对夫妇的优势，比以前的设计（例如更多的唯一性概率的纳什均衡和异步实现）。尽管有这些改进，用户的和速率并没有增加，因为所提出的算法不能导致功率控制博弈到一个有效的平衡点。我们解决这个问题，通过修改我们的算法，使游戏的平衡，满足特定的标准。设计者可以选择该准则以在均衡中实现一定的最优性。此外，我们提出了不精确的方法，帮助我们提高我们的修改算法的收敛速度。最后，我们表明，定价算法也可以是我们修改后的算法的一个特殊情况。仿真结果表明，当我们修改我们提出的算法的总和率显着改善。
2014-12-02 cs.GT cs.IT math.IT
On Models of Multi-user Gaussian Channels with Fading
本文研究了高斯多用户衰落信道的一个解析模型，发现该模型的容量域是高斯网络容量域的一个很好的近似。这项工作扩展了现有的工作机构确定性模型的高斯多用户信道，包括衰落的物理现象。特别是，它将这些结果推广到单播，多节点网络设置与衰落。
2009-05-16 cs.IT math.IT
Near Maximum-Likelihood Detector and Channel Estimator for Uplink Multiuser Massive MIMO Systems with One-Bit ADCs
在大规模多输入多输出（MIMO）系统中，对于每个天线元件具有高分辨率模数转换器（ADC）可能不是功率高效的。本文提出了一种用于上行链路多用户大规模MIMO系统的近最大似然（nML）检测器，其中每个天线连接到一对1位ADC，即，一个用于基带信号的每个实部和虚部。在所有可能的发送向量的穷举搜索在原来的最大似然（ML）检测问题所需的放松，制定ML估计问题。然后，ML估计问题转化为一个凸优化问题，可以有效地解决。使用该解决方案，基站可以对来自多个用户的发射信号执行简单的逐符号检测。为了进一步提高检测性能，我们还开发了一个两阶段的nML检测器，利用原始ML和建议（一阶段）nML检测器的结构。数值结果表明，所提出的nML检测器是足够有效的，以同时支持多个上行链路用户采用高阶星座，例如，16正交幅度调制。由于我们的检测器利用信道状态信息作为检测的一部分，因此还开发了一种ML信道估计技术，该技术具有与我们提出的nML检测器共享相同结构的一位ADC。所提出的检测器和信道估计器为大规模MIMO系统的上行链路提供了一个完整的低功耗解决方案。
2016-02-11 cs.IT math.IT
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。
2017-09-03 cs.IT math.IT
GPU-accelerated partially linear multiuser detection for 5G and beyond URLLC systems
Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute (HHI)（弗劳恩霍夫电信研究所，海因里希·赫兹研究所（HHI））；Technical University Of Berlin（柏林工业大学）；NVIDIA（英伟达）
在这项可行性研究中，我们已经实现了最近提出的部分线性多用户检测算法在再生核希尔伯特空间（RKHS）的GPU加速平台上。针对非正交多址接入（NOMA）的大规模连接情况，部分线性多用户检测结合了线性检测的鲁棒性和非线性检测的优势。这是一种有前景的方法，但是检测接收到的正交频分复用（OFDM）无线电帧内的有效载荷需要执行大量的内积运算，这是该算法的主要计算负担。虽然内积运算由简单的内核计算组成，但它们的数量之多在超低延迟（UWB）应用程序中构成了挑战，因为计算内积所需的时间可能超过亚毫秒延迟要求。为了解决这个问题，本研究演示了通过大规模并行化加速内积运算。其结果是GPU加速的实时OFDM接收器，可实现亚毫秒级延迟检测，以满足第五代（5G）及超可靠和低延迟通信（URLLC）系统的要求。此外，并行化和加速技术的探索和证明，在这项研究中可以扩展到许多其他信号处理算法在希尔伯特空间，如那些基于投影到凸集（POCS）和自适应投影次梯度法（APSM）算法。实验结果和与最先进的比较证实了我们的技术的有效性。
2022-05-17 cs.IT cs.LG eess.SP
Multiuser Broadcast Erasure Channel with Feedback and Side Information, and Related Index Coding Results
我们考虑N用户广播删除信道与公共反馈和边信息。在传输开始之前，每个接收器知道一些其他接收器的消息的函数。这种情况自然出现在无线网络中，特别是认知网络中，其中节点可能在通过给定广播信道的传输开始之前偷听到去往其他节点的传输消息。我们提供了一个上限，这个系统的容量区域。此外，当边信息是线性的，我们表明，该界是紧的情况下，两个用户的广播信道。每个用户知道每个其他节点的消息的全部或什么都不知道的特殊情况，构成了索引编码问题的一般化。对于这种情况下，当没有通道错误，我们表明，界减少到已知的最大加权无环诱导子图界。我们还展示了如何将容量上限转换为传输完成率（广播速率）下限，并提供了某些信息图的代码的例子，这些信息图的界限是接近的
2014-06-13 cs.IT math.IT
On the Spatial Degrees of Freedom of Multicell and Multiuser MIMO Channels
研究了多小区多输入多输出（MIMO）多址接入信道（MAC）在常信道系数下的自由度的逆性和可解性。我们假设L>1个同质小区，每个小区有K>0个用户，其中用户有M个天线，基站配备有N个天线。该L小区和K用户MIMO MAC的自由度外边界被公式化。所表征的外边界使用来自对L小区异构MIMO网络的总自由度的限制的洞察。我们还通过一个例子表明，选择一个发射机和执行部分消息共享的方案优于多个分布式传输策略的总自由度。简单的线性方案达到外边界（即，实现最佳自由度的那些）是针对少数情况进行探索的。获得最佳自由度的所需空间维度的条件以K、L和发送流的数量来表征。通过使用发射迫零和零空间干扰对准来检查两小区MIMO MAC的最佳自由度，并且随后示出简单的接收迫零来提供L>1的最佳自由度。通过上下行链路的对偶性，本文的自由度结果同样适用于下行链路。在下行链路中，我们研究了L小区MIMO干扰信道的自由度，探索多用户分集。强收敛模式的瞬时自由度的用户数的增加的特点。
2016-10-01 cs.IT math.IT
Randomly Spread CDMA: Asymptotics via Statistical Physics
本文利用统计物理学中的复制方法研究了大系统极限下的随机扩频码分多址（CDMA）和多用户检测。任意输入分布和平坦衰落。一个通用的多用户检测器的后验均值估计的形式应用前单用户解码。通用检测器可以具体化为匹配滤波器、解相关器、线性MMSE检测器、联合或单独最佳检测器等。据发现，每个用户的检测输出，虽然在一般渐近非高斯条件下的传输符号，收敛的用户数到无穷大的一个确定性的函数的“隐藏”高斯统计独立的干扰。因此，多用户信道可以解耦：每个用户体验等效的单用户高斯信道，其信噪比遭受由于多址干扰的退化。未编码的错误性能（例如，符号错误率）和互信息，然后可以使用退化因子来完全表征，退化因子也称为多用户效率，其可以通过求解本文中识别的一对耦合的固定点方程来获得。基于一般的线性矢量信道模型，结果也适用于MIMO信道，如在多天线系统。
2005-03-24 cs.IT math.IT
Power control and receiver design for energy efficiency in multipath CDMA channels with bandlimited waveforms
本文通过博弈论的方法研究了无线数据网中联合多用户检测和功率控制的跨层设计问题。在Meshkati等人工作的基础上，其中，为了在简单的同步码分多址系统中实现能量效率，使用博弈论的工具，将系统非线性、带限码片脉冲的使用以及由无线信道引起的多径失真明确地结合到分析中。提出了几种非合作游戏，其中用户可以改变他们的发射功率和他们的上行链路接收机，以最大限度地提高他们的效用，这在这里被定义为数据吞吐量发射功率的比率。特别是，首先考虑在接收机处采用线性多用户检测器的情况，然后考虑采用非线性判决反馈多用户检测器的更具挑战性的情况。所提出的游戏示承认一个独特的纳什均衡点，而仿真结果表明所提出的解决方案的有效性，以及使用的决策反馈多用户接收机带来显着的性能改善。
2007-04-18 cs.IT math.IT
Fluid Antennas-Enabled Multiuser Uplink: A Low-Complexity Gradient Descent for Total Transmit Power Minimization
研究配备可移动天线阵列的多用户上行链路通信，提出基于特征值分解的闭式梯度投影梯度下降方法优化天线位置，在满足最小速率约束下显著降低用户总发射功率。
2024-01-08 cs.IT eess.SP math.IT
Improving the Performance of the Zero-Forcing Multiuser MISO Downlink Precoder through User Grouping
我们考虑多输入单输出（MISO）高斯广播信道，在基站（BS）和$N_u$单天线用户的$N_t$天线在下行链路。我们提出了一种新的用户分组预编码器，它提高了迫零（ZF）预编码器的和速率性能，特别是当信道是病态的。所提出的预编码器将所有用户划分为大小相等的小组。下行链路波束成形然后以这样的方式进行，即在每个用户的接收机处，来自意图用于不在其组中的用户的信号的干扰被消除。组内干扰仍然存在，并且通过在BS处使用脏纸编码（DPC）的连续干扰预减法来消除。所提出的用户分组方法不同于用户选择，因为它是用于将信息预编码到所选择的（调度的）用户的方法，而不是用于选择哪些用户要被调度的方法。通过分析和仿真，所提出的基于用户分组的预编码器相比，ZF预编码器实现了可实现的和速率的显着改善。当用户配对时（即，每组具有两个用户），所提出的预编码器的复杂度是$O(N_u^3) + O(N_u^2 N_t)$，其与ZF预编码器的复杂度相同。
2014-11-27 cs.IT math.IT
An efficient algorithm for multiuser sum-rate maximization of large-scale active RIS-aided MIMO system
本文针对大规模主动RIS辅助的多用户MISO下行链路系统，提出了一种具有半闭式更新和低迭代复杂度的块逐次上界最小化（BSUM）高效算法，以解决和速率最大化问题，其计算速度显著优于现有通用优化求解器。
2024-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Extremely Large-Scale Movable Antenna-Enabled Multiuser Communications: Modeling and Optimization
本文提出超大规模可移动天线架构，通过空间非平稳信道建模和逐次替换算法优化天线部署，以最大化期望加权和速率并显著提升多用户通信性能。
2025-06-03 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput Maximization for Multiuser Communications with Flexible-Sector 6DMA
本文提出一种灵活扇区六维可移动天线（6DMA）架构，通过联合优化扇区旋转与天线分配最大化多用户下行链路的平均公共吞吐量，推导闭式解并证明用户均匀分布最优，仿真验证其显著优于基准方案。
2025-10-13 cs.IT math.IT
Multiuser MISO Beamforming for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
同时无线信息和功率传输（SWIPT）通过同时提供无线数据和能量接入，预计在未来基于机器或传感器的无线网络中具有丰富的应用。在本文中，我们研究了多用户多输入单输出（MISO）广播SWIPT系统，其中多天线接入点（AP）发送信息和能量同时通过空间复用到多个单天线接收器，每个接收器实现信息解码（ID）或能量收集（EH）。由于EH接收机在实践中以比ID接收机高得多的接收功率操作，因此我们提出了基于接收机位置的传输调度，其中，接近AP的接收器被调度用于EH，而远离AP的接收器被调度用于ID。我们的目标是在给定的一组最小信号干扰噪声比（SINR）的情况下，最大化传输到所有EH接收器的加权和功率。不同ID接收器的约束。特别地，我们考虑两种类型的ID接收器（分别称为类型I和类型II），其不具有或具有消除来自（先验已知的）能量信号的干扰的能力。对于每种类型的ID接收机，我们制定的联合信息和能量发射波束成形设计作为一个非凸二次约束二次规划（QCQP）。首先，我们得到的全局最优解，我们制定的QCQP应用所谓的半定松弛（SDR）的优化技术。通过SDR示出，I型ID接收器不需要专用能量束来实现最佳解决方案;而对于II型ID接收器，采用不超过一个能量束是最佳的。接下来，我们建立了一个新的形式的著名的上行链路-下行链路的对偶开发替代算法，以获得相同的SDR的最优解。
2014-07-15 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Cooperative Transmission with Energy Harvesting Relay: Time Switching vs Power Splitting
近年来，能量收集（EH）已成为实现绿色通信的一种有前途的方式。在本文中，我们研究了多用户传输网络与EH合作中继，其中一个源发送独立的信息到多个目的地的帮助下，能量受限的中继。中继可以从源发送的射频（RF）信号中收集能量，并且它仅通过消耗收集的能量来帮助多用户传输。通过采用时间交换和功率分配的中继接收机结构，我们首先提出了两个协议，时间交换的协作多用户传输（TSCMT）协议和功率分配的协作多用户传输（PSCMT）协议，使信息处理和EH的同时在中继系统。为了评估系统的性能，我们理论上分析了系统中断概率的两个建议的协议，然后推导出明确的表达式，分别为他们。此外，我们还讨论了系统配置参数，如电源功率和中继位置对系统性能的影响。数值结果证明了我们的分析结果的准确性，并揭示了与传统的非合作方案相比，我们提出的协议是绿色的解决方案，提供可靠的通信和较低的系统中断概率，而不消耗额外的能量。特别地，对于相同的源端发射功率，PSCMT协议优于TSCMT协议，以获得更低的系统中断概率。
2014-12-30 cs.IT math.IT
A Rate Splitting Strategy for Massive MIMO with Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决多用户干扰的不利影响，最近已经提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个选定的用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们推广的想法RS到大规模阵列政权与不完善CSIT。通过进一步利用信道的二阶统计特性，我们提出了一种新的和通用的框架分层速率分裂（HRS），特别适合于大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。我们分析了RS和HRS的渐近和速率，并优化了公共消息的预编码器。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了RS和HRS在不同基线上的显著和速率增益。
2015-12-22 cs.IT math.IT
Anchor-Assisted Intelligent Reflecting Surface Channel Estimation for Multiuser Communications
由于智能反射面（IRS）的无源特性，信道估计是IRS辅助无线网络中的一个基本挑战。特别地，随着IRS反射元件的数量和/或IRS服务用户的数量的增加，信道训练开销变得过高。为了解决这一问题，本文提出了一种新的锚辅助两阶段信道估计方案，其中两个锚节点，即A1和A2，部署在IRS附近，以帮助基站（BS）获取级联的BS-IRS-用户信道。具体地，在第一阶段中，部分信道状态信息（CSI），即，通过分别估计BS-IRS-A1/A2信道和A1-IRS-A2信道来获得BS-IRS链路的逐单元信道增益平方。然后，在第二阶段中，通过利用对所有用户共同的BS-IRS信道的这种部分知识，有效地估计各个级联的BS-IRS用户信道。仿真结果表明，所提出的锚辅助信道估计方案是能够实现可比的均方误差（MSE）的性能相比，传统的计划，但与显着减少的信道训练时间。
2020-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Sequential Offloading for Distributed DNN Computation in Multiuser MEC Systems
研究了多用户移动边缘计算（MEC）系统中的顺序任务卸载问题.我们考虑一种动态优化方法，它包括无线信道波动和随机深度神经网络（DNN）任务到达无限的地平线。具体来说，我们引入了本地CPU工作负载队列（WD-QSI）和MEC服务器工作负载队列（MEC-QSI），分别在每个WD和MEC服务器上对DNN任务的动态工作负载进行建模。基于瞬时信道条件（以捕获传输机会）和瞬时WD-QSI和MEC-QSI（以捕获任务的动态紧急性）来动态地确定每个WD处的本地DNN任务的发送功率和划分，以最小化DNN任务的平均延迟。联合优化可以表示为遍历马尔可夫决策过程（MDP），其中的最优性条件是由一个集中的贝尔曼方程。然而，由于维数灾难以及对全局状态信息的知识的要求，MDP的蛮力解决方案是不可行的。为了克服这些问题，我们首先将MDP分解成多个较低维度的子MDP，每个子MDP都可以与WD或MEC服务器相关联。接下来，我们进一步开发了一个参数化的在线Q-学习算法，使得每个子MDP在其关联的WD或MEC服务器上本地求解。所提出的解决方案是完全分散的，在这个意义上，用于顺序卸载和DNN任务划分的发射功率可以仅基于WD处的本地信道状态信息（CSI）和本地WD-QSI来确定。此外，MEC服务器将不需要DNN任务到达或信道统计的分布的先验知识。
2022-03-02 cs.IT eess.SP math.IT
An Auction Approach to Distributed Power Allocation for Multiuser Cooperative Networks
本文研究了一种多用户协作的无线网络，以提高网络的整体性能。我们的目标是设计一个最优的分布式功率分配算法，使用户合作，特别是，指导每个用户的传输模式选择和中继选择的决定。我们的算法很好地解释了一个拍卖机制与多个拍卖人和多个投标人。具体来说，在我们提出的框架中，每个用户都充当拍卖人（卖方）和投标人（买方）。每个拍卖人确定自己的交易价格，并将权力分配给投标人，每个投标人选择来自每个拍卖人的需求。通过遵循所提出的分布式算法，每个用户确定为自己的传输保留多少功率，从其他用户购买多少功率，以及为中继其他用户的信号贡献多少功率。我们推导出最优的投标和定价策略，最大限度地提高加权和率的用户。进行了大量的模拟，以验证我们提出的方法。
2012-10-17 cs.GT cs.IT cs.NI
DeepSIC: Deep Soft Interference Cancellation for Multiuser MIMO Detection
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Tsinghua University（清华大学）
数字接收机需要从其观测的信道输出中恢复传输的符号。在多用户多输入多输出（MIMO）设置中，其中多个符号被同时发送，准确的符号检测是具有挑战性的。能够可靠地恢复多个符号的算法族基于干扰消除。然而，这些方法假设信道是线性的，这是一种不反映许多相关信道的模型，并且需要可能不可用的准确的信道状态信息（CSI）。在这项工作中，我们提出了一个多用户MIMO接收机，学会联合检测数据驱动的方式，而不需要假设一个特定的信道模型或要求CSI。特别是，我们提出了一个数据驱动的实现迭代软干扰消除（SIC）算法，我们称之为DeepSIC。由此产生的符号检测器是基于集成专用的机器学习（ML）方法到迭代SIC算法。DeepSIC学习从有限的训练样本集合中进行联合检测，而不需要信道是线性的，并且其参数是已知的。我们的数值评估表明，对于具有完整CSI的线性信道，DeepSIC接近迭代SIC的性能，这与最佳性能相当，并且优于先前提出的基于ML的MIMO接收机。此外，在存在CSI不确定性的情况下，DeepSIC的性能明显优于基于模型的方法。最后，我们证明了DeepSIC可以准确地检测非线性信道中的符号，即使在精确的CSI可用的情况下，传统的迭代SIC也会失败。
2020-06-14 cs.IT cs.LG eess.SP
Coordinated Beamforming for Multiuser MISO Interference Channel under Rate Outage Constraints
本文研究了多输入单输出（MISO）干扰信道下的协作波束形成设计问题，假设发射端只有信道分布信息（CDI）。在给定的接收机速率中断概率要求下，我们的目标是最大化系统效用（例如，加权和速率、加权几何平均速率和加权谐波平均速率）服从速率中断约束和单独功率约束。中断约束，但是，导致一个复杂的，非凸结构所考虑的波束成形设计问题，使优化问题难以处理。{虽然}这个非凸优化问题可以用穷举搜索的方式来解决，但这种蛮力方法只在发射机-接收机对的数量很小时才可行。对于具有大量发射器-接收器对的系统，计算上高效的替代方案是必要的。因此，本文的重点是设计这种有效的近似方法。特别是，通过采用半定松弛（SDR）和一阶近似技术，我们提出了一种有效的连续凸近似（SCA）算法，通过解决一系列凸近似问题，提供高质量的近似波束形成解决方案。由此获得的解决方案进一步示出为原始中断约束波束成形设计问题的SDR的稳定点。{此外}，我们提出了一种分布式SCA算法，其中每个发射机使用本地CDI和从与其他发射机的有限消息交换中获得的信息来优化其自己的波束形成器。我们的仿真结果表明，所提出的SCA算法和它的分布式对应确实收敛，并接近最佳的性能可以实现所有考虑的系统效用。
2012-11-22 cs.IT math.IT
Real-Time Resource Allocation for Wireless Powered Multiuser Mobile Edge Computing With Energy and Task Causality
本文考虑了一种无线供电的多用户移动边缘计算（MEC）系统，在该系统中，多天线混合接入点（AP）对多个用户进行无线充电，每个用户依靠收获的能量来执行计算任务。我们共同优化能量波束成形和远程任务执行在AP，以及本地计算和任务卸载，旨在最大限度地减少系统的总能耗在有限的时间范围内，受因果关系约束的能量收集和任务到达用户。特别地，我们考虑具有临时任务状态信息（TSI）和信道状态信息（CSI）的实际场景，即，只有当前和先前的TSI和CSI是可用的，但是未来的TSI和CSI只能被预测，而受到某些误差的影响。为了解决这个实时的【形】资源分配问题，我们提出了一个离线优化启发在线设计方法。首先，我们考虑离线优化的情况下，假设TSI和CSI是完全已知的先验。在这种情况下，能量最小化问题对应于一个凸问题，其半封闭形式的最优解通过拉格朗日对偶方法获得。其次，受离线最优解的启发，结合顺序优化，提出了一种基于滑动窗口的在线资源分配设计方法。最后，数值计算结果表明，所提出的联合无线供电MEC设计显着提高系统的能源效率，与基准计划，考虑一个大小的滑动窗口或没有这样的联合优化。
2020-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface-Aided Multiuser Communication: Co-design of Transmit Diversity and Active/Passive Precoding
本文研究IRS辅助多用户通信系统，利用IRS公共相移实现发射分集服务高移动性用户且无需CSI，同时联合优化主动/被动预编码服务低移动性用户，以最小化基站总发射功率。
2024-09-21 cs.IT eess.SP math.IT
