Spectral Efficiency of Multiple Access Fading Channels with Adaptive Interference Cancellation
在快速时变衰落环境中可靠地估计用户的信道和数据是多用户检测（MUD）技术的一个非常具有挑战性的任务，该MUD技术承诺对于诸如非正交CDMA和基于空间复用MIMO的LTE的干扰受限系统的令人印象深刻的容量增益。本文分析了DS-CDMA上行链路中传统单用户和多用户接收机的相对信道估计误差性能，并给出了它们对输出信干噪比（SINR）性能的影响。信道估计的均方误差（MSE）和可实现的频谱效率，这些接收机从输出SINR计算得到的，然后与新的自适应干扰消除接收机实现比较。结果表明，自适应接收机使用连续（SIC）和并行干扰消除（PIC）的方法提供了更好的信道估计和SINR性能，从而显着增加可实现的和数据速率。
2012-05-13 cs.IT math.IT
A note on simplified SINR expressions for OFDM with insufficient CP
本文提供了简化的OFDM传输方程的推导细节，以及在CP不足的情况下得到的信号与干扰加噪声比（SINR）。解调后的每个信道分量被表示为单个和，其可以被解释为信道脉冲响应的加权傅立叶变换。
2021-01-23 cs.IT math.IT
Directed Percolation in Wireless Networks with Interference and Noise
以前的无线网络连通性研究主要集中在无向几何图上。然而，更复杂的模型，如信号干扰噪声比（SINR）模型，通常会导致有向图。在本文中，我们研究了渗流过程中的无线网络建模的有向SINR图。我们首先研究无干扰网络，在那里我们定义了四种类型的相变，并表明它们同时发生。通过将有向SINR图与另外两个无向SINR图耦合，我们进一步得到了临界密度的解析上界和下界。然后，我们表明，干扰，渗流在有向SINR图不仅取决于密度，但也对逆系统的处理增益。我们还提供了逆系统处理增益的临界值的界限。
2007-12-14 cs.IT cs.NI math.IT
SINR Analysis of Opportunistic MIMO-SDMA Downlink Systems with Linear Combining
对于线性合并的多用户MIMO-SDMA下行链路系统，作者先前已经提出了一种启发式调度（OS）方案。特别是，它已被证明，可以实现显着的性能改善，通过将低复杂度的线性组合技术到设计的操作系统方案的MIMO-SDMA。然而，该先前的分析是基于有效信号干扰比（SIR）执行的，假设干扰受限场景，这通常是基于SDMA的系统中的有效假设。结果表明，有效SIR的极限分布是Frechet型。令人惊讶的是，相应的缩放定律被发现遵循$ε\log K$与$0<ε<1$，而不是传统的$\log\log K$形式。受此启发，本文利用极值理论推导了基于信干噪比（SINR）的渐近吞吐量和缩放定律。有效信干噪比的极限分布的Gumbel型的收敛性。由此产生的缩放定律被发现是由传统的$\log\log K$形式。仿真结果验证了这些新的结果。基于SIR和SINR的分析的比较表明，基于SIR的分析是更有效的基于SDMA的系统的计算，它捕获的渐近系统性能具有更高的保真度。
2008-02-28 cs.IT math.IT
Worst-Case SINR Constrained Robust Coordinated Beamforming for Multicell Wireless Systems
多小区协作波束形成（MCBF）已被公认为是一种很有前途的方法，以提高系统的吞吐量和频谱效率的无线蜂窝系统。与传统的单小区波束成形（SBF）设计相比，MCBF（经由中央处理单元（CPU））联合优化协作基站（BS）的波束成形向量，以便减轻小区间干扰。虽然大多数现有的设计假设，CPU具有完善的知识的信道状态信息（CSI）的移动台（MS），本文考虑到不可避免的CSI错误在CPU，并研究了鲁棒MCBF设计问题。具体而言，我们认为最坏情况下的鲁棒设计配方，最大限度地减少了最坏情况下的信号干扰噪声比（SINR）的约束BS的加权和传输功率。相关的优化问题是具有挑战性的，因为它涉及无穷多个非凸SINR约束。在本文中，我们表明，最坏情况下的信干噪比的约束可以重新表示为线性矩阵不等式，和近似的方法称为半定关系可以用来有效地处理最坏情况下的鲁棒MCBF问题。仿真结果表明，所提出的鲁棒MCBF设计可以为MS提供有保证的SINR性能，并且优于鲁棒SBF设计。
2011-06-07 cs.IT math.IT
Max-SINR Receiver for HMCT Systems over Non-Stationary Doubly Dispersive Channel
提出了一种适用于非平稳双色散信道下的多载波传输系统的最大信干噪比（Max-SINR）接收机。推导了NSDD信道下最大信干噪比HMCT接收机的原型脉冲定时偏差的闭式表达式。仿真结果表明，所提出的Max-SINR接收机性能优于传统的投影方案，并在所有局部平稳区域（LSR）内逼近理论上界的SINR性能。同时，所提出的最大信干噪比HMCT接收机的信干噪比性能是鲁棒的均方根（RMS）延迟扩展的估计值和实际值之间的估计误差。
2014-08-06 cs.IT math.IT
Balancing Weighted Substreams in MIMO Interference Channels
子流是指系统中每个用户的流。子流加权在多输入多输出干扰信道中可能是重要的，其中权重确定优先次序。本文针对加权信干噪比约束下的功率最小化问题，提出了一种分布式算法。该算法是基于两个基本特征，著名的分布式功率控制算法的Yates在1995年和一个简单的线性搜索，以找到可行的SINR目标。该算法中使用的功率控制律被证明线性收敛到一个唯一的不动点。
2014-06-29 cs.IT math.IT
Distributed Optimization for Coordinated Beamforming in Multi-Cell Multigroup Multicast Systems: Power Minimization and SINR Balancing
研究了多小区多组多输入单输出系统中的协作多播波束形成问题。每个基站（BS）通过形成具有每组公共信息的单个波束来服务多组用户。我们提出了集中式和分布式波束形成算法，两个不同的优化目标。第一个目标是最小化所有BS的总传输功率，同时保证用户特定的最低服务质量目标。半定松弛（SDR）方法被用来近似的非凸组播问题作为一个半定规划（SDP），这是通过集中处理可解。随后，提出了两种替代的分布式方法。第一种方法通过原始分解将SDP转化为两级优化。在较高级别，针对固定波束成形器优化小区间干扰功率，而较低级别通过针对给定小区间干扰约束最小化BS特定发射功率来局部优化波束成形器。第二个分布式解决方案是通过乘法器的交替方向方法实现的，其中通过经由一致性约束强制相等将小区间干扰优化划分为局部和全局优化。我们进一步提出了一个集中式和一个简单的分布式波束成形设计的信号与干扰加噪声比（SINR）的平衡问题，其中最小的用户之间的SINR最大化与给定的每BS功率约束。这个问题通过二分法作为一系列SDP可行性问题来解决。仿真结果表明了所提出的协作波束形成算法优于传统的非协作传输方案，并说明了分布式方法的快速收敛性。
2017-10-02 cs.IT math.IT
MIMO Interference Alignment Over Correlated Channels with Imperfect CSI
干扰对齐（IA），给定不相关的信道分量和完美的信道状态信息，获得干扰信道中的最大自由度。然而，鲜为人知的是，如何IA的总和速率行为在有限的发射功率，不完美的信道状态信息，或天线相关性。本文给出了一个近似的封闭形式的信号干扰噪声比（SINR）表达式IA在多输入多输出（MIMO）信道的不完善的信道状态信息和发射天线相关性。假设在发射机和迫零接收机处的线性处理，利用随机矩阵理论工具来导出每个用户的每个流的后处理SINR分布的近似。完美的渠道知识和身份证。信道系数构成特殊情况。该SINR分布不仅允许容易地计算有用的性能度量，如和率和符号出错率，而且还允许IA与其他传输技术的现实比较。更具体地说，IA与空间复用和波束成形相比，它表明，IA可能不是最佳的一些性能标准。
2010-10-13 cs.IT math.IT
Cellular Multi-User Two-Way MIMO AF Relaying via Signal Space Alignment: Minimum Weighted SINR Maximization
在本文中，我们考虑线性MIMO收发器的设计蜂窝双向放大转发中继系统组成的一个单一的多天线基站，一个单一的多天线中继站，和多个多天线移动台（MS）。由于双向传输，移动台可能遭受巨大的多用户干扰。我们应用干扰管理模型，利用信号空间对齐，并提出了一种收发器的设计算法，它允许减轻由于半双工操作的频谱效率的损失，并提供灵活的性能优化占每个用户的服务质量的优先级。与基于双向信道反转和仅空分多址处理的传统双向中继方案的数值比较表明，该方案实现了优越的出错率和平均数据率性能。
2012-05-13 cs.IT math.IT
Throughput of CDM-based Random Access With SINR Capture
基于码分复用（CDM）的随机接入被用于许多实际的无线系统中。对于基于CDM的随机接入，为随机接入保留一组序列。远程站使用该组中随机选择的序列来发送随机接入分组。如果一个以上的远程站同时使用相同的序列发送随机接入分组，则由于序列冲突，性能降低。此外，如果多于一个远程站同时使用不同序列发送随机接入分组，则性能也由于干扰而降低。因此，基于CDM的随机接入的性能取决于序列冲突和干扰两者。目前还没有研究分析基于CDM的随机接入的性能，同时考虑序列冲突和干扰。在本文中，基于信号干扰噪声比（SINR）捕获模型的基础上，同时考虑序列冲突和干扰的基于CDM的随机接入的吞吐量进行了研究。分析和数值模拟比较了几种随机接入方案，包括传统的和信道自适应随机接入的吞吐量。结果表明，信道自适应随机接入可以实现显着更高的吞吐量比传统的随机接入。此外，本文的结果的基础上，它是可以分析的吞吐量和实现复杂度之间的权衡与序列的数量增加。
2019-10-11 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed Power Control in Interference Channels with QoS Constraints and RF Energy Harvesting: A Game-Theoretic Approach
本文提出了一种新的分布式功率控制方案的基于功率分裂的干扰信道（IFC）与同时无线信息和功率传输（SWIPT）。所考虑的IFC由多个源-目的地对组成。每个目的地将其接收到的信号分成两部分，分别用于信息解码和能量收集（EH）。每对调整其发射功率和功率分配比，以满足其相应目的地的信号干扰噪声比（SINR）和EH约束。为了表征合理的行为的源-目的地对，我们制定了一个非合作的游戏所考虑的系统，其中每一对被建模为一个战略球员，其目的是最大限度地减少自己的发射功率下的SINR和EH的限制在目的地。我们得到了一个充分必要条件的存在性和唯一性的纳什均衡（NE）制定的游戏。首先推导出各局中人的最佳对策，然后迭代求解网元。数值结果表明，所提出的博弈论的方法可以达到接近最优的性能在不同的SINR和EH的约束。
2016-02-20 cs.IT math.IT
Sub-Stream Fairness and Numerical Correctness in MIMO Interference Channels
流公平性，即系统中所有流之间的公平性，是比子流公平性，即每个用户的所有流之间的公平性更具限制性的条件。因此，与流公平性相比，子流公平性减少了效用损失以及复杂性和开销。此外，取决于算法参数，包括分布式干扰对准（DIA）的常规算法可能不提供子流公平性，并且生成具有差的信号与干扰加噪声比（SINR）的子流，从而具有差的比特出错率（BER）。为此，我们提出了一种分布式功率控制算法，使系统中的子流的公平性，并建立初始连接的子流的信干噪比，误码率和速率。算法对参数有特定的响应。本文通过对算法中重要参数的分析，证明了算法在基准测试中的数值正确性。本文还强调了分别设计用户的每个流的单独过滤方案与联合设计用户的流的组过滤方案之间的区别。最后，该算法中使用的功率控制律被证明是线性收敛到一个唯一的不动点，该算法被证明是实现可行的SINR目标。
2013-09-19 cs.IT math.IT
Characterization of SINR Region for Multiple Interfering Multicast in Power-Controlled Systems
本文考虑了一个无线通信网络，由多个干扰组播会话。与每个发送器仅具有一个接收器的单播系统不同，在多播系统中，每个发送器具有多个接收器。无线单播系统中，无功率约束的信干噪功率比（SINR）的可行性取决于非负矩阵的Perron-Frobenius特征值。我们推广这一结果，并提出必要和充分条件的可行性，在无线多播系统中的SINR有和没有功率约束。研究了可行的信干噪比域及其几何性质。此外，提出了一种迭代算法，可以有效地检查可行性条件和计算可行SINR区域的边界点。
2015-05-26 cs.IT math.IT
On Max-SINR Receiver for Hexagonal Multicarrier Transmission Over Doubly Dispersive Channel
提出了一种基于最大信干噪比准则的多载波传输系统接收机。理论分析表明，所提出的Max-SINR接收机的原型脉冲应能适应双色散（DD）信道的均方根（RMS）时延扩展，该信道具有指数功率时延分布和U型多普勒频谱。仿真结果表明，在信道扩展因子的全范围内，该方法的性能优于传统的投影方法，并逼近理论上界。同时，所提出的原型脉冲的信干噪比性能是鲁棒的时间延迟扩展的估计值和真实值之间的估计误差。
2013-01-10 cs.IT math.IT
Estimation of Covariance Matrix of Interference for Secure Spatial Modulation against a Malicious Full-duplex Attacker
在全双工攻击下的安全空间调制中，如何获得干扰空间或信道状态信息（CSI）对于Bob消除或减少来自Mallory的干扰至关重要。与已有的理想信道状态信息下的工作不同，本文对Mallory提出的恶意干扰协方差矩阵（CMMI）进行了估计，并利用CMMI构造了干扰零空间（NSI）。最后，在Bob处的接收波束形成器被设计为使用NSI来去除恶意干扰。为了提高估计精度，推导了一种基于赤池信息准则（AIC）的秩检测器。为了实现高精度的CMMI估计，提出了两种方法：主成分分析-特征值分解（PCA-EVD）和联合对角化（JD）。所提出的PCA-EVD是一种秩扣除方法，而JD方法是一种联合优化方法，其在低信号干扰噪声比（SINR）区域中具有改进的性能，但代价是增加了复杂度。仿真结果表明，所提出的PCA-EVD算法在归一化均方误差（NMSE）和保密率（SR）方面均优于已有的样本估计协方差矩阵（SCM）和EVD算法。此外，所提出的JD方法在低SINR区域（SINR <0 dB）中具有优于PCA-EVD的优异的NMSE性能，而在高SINR区域中PCA-EVD的性能优于JD。
2021-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
MU-Massive MIMO with Multiple RISs: SINR Maximization and Asymptotic Analysis
本文研究了多RIS赋能的MU-Massive MIMO系统中的SINR最大化问题，提出了两种ZF波束成形方法求解最优相移，并通过渐近分析证明在特定条件下随机相移可实现最大SINR。
2023-04-05 cs.IT eess.SP math.IT
SINR Outage Evaluation in Cellular Networks: Saddle Point Approximation (SPA) Using Normal Inverse Gaussian (NIG) Distribution
信号噪声干扰比（SINR）中断概率是无线蜂窝网络的关键性能指标之一。本文提出了一种基于鞍点近似（SPA）技术的半解析方法来计算无线系统的SINR中断，其SINR可以用$\frac{\sum_{i=1}^M X_i}{\sum_{i=1}^N Y_i +1}$的形式建模，其中$X_i$表示有用信号功率，$Y_i$表示干扰信号功率，$\sum_{i=1}^M X_i$，$\sum_{i=1}^N Y_i$是独立的随机变量。$M$和$N$也可以是随机变量。该方法基于\tit{Wood-Booth-Butler formula}给出的累积分布函数（CDF）的鞍点近似。该方法适用于接收信号和干扰的累积量生成函数（CGF）存在时，并且它允许我们以更高的精度处理具有大偏度和峰度的分布。在这方面，我们利用一个四参数\tit{normal-inverse Gaussian}（NIG）分布作为基础分布。如果偏度和峰度满足特定条件，基于NIG的SPA工作可靠。当这个条件被违反时，我们建议基于正态或对称NIG分布的SPA，这两种NIG分布的特殊情况，以降低精度为代价。为了演示的目的，我们应用SPA的SINR中断评估的一个典型的用户经历的下行链路协作多点传输（CoMP）从基站（BS），由均匀泊松点过程建模。我们描述了典型用户在以下情况下的中断：（a）当干扰器的数量和位置是随机的时，以及（b）当衰落信道和干扰…
2017-05-01 cs.IT math.IT
On Max-SINR Receiver for HMT System over Doubly Dispersive Channel
提出了一种基于最大信干噪比准则的多载波传输系统接收机。理论分析表明，所提出的Max-SINR接收机的原型脉冲与传统的投影接收机之间存在定时偏移。同时，定时偏移应与双色散（DD）信道的信道散射因子相匹配。推导了在不同信道散射函数下，DD信道上Max-SINR HMT接收机原型脉冲定时偏差的闭式表达式。仿真结果表明，所提出的最大信干噪比接收机优于传统的投影方案，并获得近似的理论上界的信干噪比性能。与SINR性能的改善一致，HMT系统的比特出错率（BER）性能也通过使用所提出的Max-SINR接收机得到了进一步的改善。同时，所提出的最大信干噪比接收机的信干噪比性能对信道延迟扩展估计误差具有鲁棒性。
2013-01-10 cs.IT math.IT
SINR Analysis of an IRS Assisted MU-MISO System
在这项工作中，我们描述了中断概率（OP）的智能反射面（IRS）辅助多用户多输入单输出（MU-MISO）通信系统。使用两步近似方法，我们近似的信号干扰加噪声比（SINR）的任何下行链路用户的对数正态随机变量。各种系统参数的影响进行了研究，使用OP的封闭形式的表达式。它的结论是，IRS的位置有一个关键的作用，但适当增加的IRS元素的数量将有助于弥补性能的损失，如果IRS的位置是次优的。
2022-08-07 cs.IT math.IT
Technical Report: MIMO B-MAC Interference Network Optimization under Rate Constraints by Polite Water-filling and Duality
本文提出了两种新的方法来设计速率约束下的发射机优化算法，以保证一般MIMO干扰网络中的服务质量，即B-MAC网络，它是多个干扰广播信道（BC）和多址接入信道（MAC）的组合。两个相关的优化问题，最大化最小的加权率下的和功率约束和最小化的和功率约束下，被认为是。第一种方法利用现有的有效算法的SINR问题，通过建立一个桥梁之间的速率和SINR之间的最佳映射的设计，使问题可以转换为SINR约束问题。该方法也可应用于其他优化问题。第二种方法采用礼貌注水，这是我们最近发现的注水的最佳网络版本。它取代了目前用于网络的几乎所有通用优化算法，降低了复杂性，同时即使在非凸情况下也表现出优越的性能。设计了集中式和分布式算法，并通过数值算例分析了算法的性能。
2010-06-28 cs.IT math.IT
Local Large Deviation Principle, Large Deviation Principle and Information theory for the Signal -to- Interference -Plus- Noise Ratio Graph Models
给定设备空间$D$、强度测度$λm\in(0,\infty)$、从$D$到正实数的转移核$Q$、路径损耗函数（它依赖于设备之间的欧几里德距离和正常数$α$），我们定义了标记泊松点过程（MPPP）.对于给定的MPPP和技术常数$τ_λ,γ_λ:(0,\,\infty)\to (0,\infty),$，我们定义标记的信号干扰噪声比（SINR）图，并将其与两个经验测量相关联; \emph{empirical marked measure}和\emph{empirical connectivity measure}。对于一类有标记的SINR图，我们证明了一个联合\emph{ large deviation principle}（LDP），这些经验措施，速度$λ$中的$τ$拓扑。从经验标记测度和经验连通性测度的联合大偏差原理出发，得到了网络结构化数据的一个渐近均分性质（AEP）.具体而言，我们表明，对于大的密集标记的SINR图需要大约$λ^{2}H(Q\times Q)/\log 2$位传输的信息中包含的网络具有高概率，其中$ H(Q\times Q)$是一个适当定义的熵的指数转换内核参数$c$。此外，我们证明了一个\emph {本地大偏差原则}（LLDP）的类标记的SINR图的$D,$其中$λ[τ_λ(a)γ_λ(a)+λτ_λ(b)γ_λ(b)]\to β(a,b),$ $ a,b\in…
2020-05-13 cs.IT math.IT math.PR
Probabilistic Sinr Constrained Robust Transmit Beamforming: A Bernstein-Type Inequality Based Conservative Approach
近年来，鲁棒的发射波束成形技术由于能够在信道状态信息（CSI）错误的情况下提供有保证的接收机性能而引起了广泛的关注。假设信道状态信息（CSI）误差为复高斯分布，本文研究了在概率信干噪比（SINR）约束下最小化发射功率的稳健波束形成设计问题。概率SINR约束一般没有封闭形式的表达式，难以处理。基于复高斯随机变量的Bernstein型不等式，我们提出了稳健波束形成设计问题的保守形式。半定松弛技术可以有效地处理建议的保守制定。仿真结果表明，与现有方法相比，该方法具有更高的功率效率，能够支持更高的目标SINR值的接收机。
2010-11-10 cs.IT math.IT
Unified Performance Analysis of Orthogonal Transmit Beamforming Methods with User Selection
多天线下行链路信道中的同时多用户波束成形可能需要脏纸（DP）预编码（最佳且高复杂度）或线性预编码（次佳且低复杂度）方法。系统性能的典型特征在于在发射机处具有完美信道状态信息的同质用户的总容量。总容量性能分析需要用户信噪比（SNR）或信干噪比（SINR）的精确概率分布。由于在发射机处去除了已知干扰，来自顺序统计的标准技术可以足以获得用于DP预编码的SNR的概率分布。另一方面，线性预编码技术的这种概率分布的推导更具挑战性。例如，正交波束成形技术不能完全消除用户位置处的干扰，从而需要利用SINR进行分析。在本文中，我们推导出两个正交波束形成方法结合用户调度的用户信干噪比的联合概率分布：自适应正交波束形成和正交线性波束形成。我们得到了紧凑和统一的解决方案的联合概率分布的调度用户的信干噪比。我们的分析结果可以应用到类似的算法，并通过计算机模拟验证。
2013-07-19 cs.IT math.IT
Filter Bank Multicarrier in Massive MIMO: Analysis and Channel Equalization
我们进行了渐进的性能的滤波器组多载波（FBMC）的背景下，大规模多输入多输出（MIMO）的研究。我们表明，信道失真的影响，即，符号间干扰和载波间干扰不会随着基站（BS）阵列大小的增加而消失。结果，信号与干扰加噪声比（SINR）不能通过增加BS天线的数量而无限制地增长，并且由某个确定性值来上界。我们表明，这种现象是多天线合并抽头值和移动终端和BS天线之间的信道冲激响应之间的相关性的结果。为了解决这个问题，我们引入了一种有效的均衡方法，消除这种相关性，使我们能够实现任意大的SINR值，通过增加BS天线的数量。我们进行了彻底的分析，建议的系统，并找到均衡器系数和各自的信干噪比的解析表达式。
2018-06-24 cs.IT math.IT
Channel Pre-Inversion and max-SINR Vector Perturbation for Large-Scale Broadcast Channels
我们研究了大规模广播信道的信道预反转和矢量扰动（VP）方案，其中发射机具有$M$发射天线，并向$K$单天线非合作接收机发射。我们提供的结果预测的能力MMSE预反演为$K\rightarrow\infty$。我们构造了一个新的VP策略，最大信干噪比向量扰动（MSVP），它最大限度地提高了信号与干扰加噪声比的尖锐估计。我们提供的结果预测的性能MSVP和证明，MSVP优于其他VP方法。最后，我们结合MSVP与低复杂度排序QR预编码方法，表明MSVP有可能有效地提供数据，以接近信道容量的非常大数量的用户。
2016-09-29 cs.IT math.IT
Optimal Sequence and Performance for Desired User in Asynchronous CDMA System
我们考虑异步CDMA系统在无衰落环境中，特别关注某个用户。本文将这一特定用户称为期望用户。在这种情况下，最佳序列，最大信号干扰噪声比（SINR）和最大容量的期望用户导出与其他扩频序列是给定的和固定的。此外，最大信干噪比和最佳序列的期望用户被写在一个矩阵的最小特征值和相应的特征向量，分别。由于它不是直接获得的最大SINR的显式形式，我们评估SINR，并获得最大SINR的上下界。从这些界限，最大SINR可能会变得更大的其他扩展序列的二次形式的书面数量减少。此外，我们提出了一种方法来获得扩展序列的所有用户实现大的信干噪比。我们所提出的方法的性能进行了数值验证。
2019-06-09 cs.IT math.IT
Energy Efficient Symbol-Level Precoding in Multiuser MISO Channels
本文研究了利用多天线系统下行链路中同时多用户传输间干扰的思想。利用符号级预编码，讨论了一种通过联合利用信道状态信息（CSI）和数据信息（DI）来解决多用户干扰的新方法。在这个方向上，数据流之间的干扰在某些条件下被转换为有用信号，该有用信号可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR）。在这种情况下，提出了新的建设性干扰预编码技术，解决了在每个用户的接收机的发射功率最小化（最小功率）与个别SINR的约束。此外，我们调查的CI预编码设计的假设下，接收到的MPSK符号可以驻留在一个宽松的区域，以便被正确地检测。
2015-05-08 cs.IT math.IT
A Dominant Interferer-based Approximation for Uplink SINR Meta Distribution in Cellular Networks
本文提出一种基于主导干扰项的近似方法，通过结合精确与平均场干扰分析，推导了瑞利衰落泊松网络上行链路的SINR元分布，数值结果表明该方法匹配度高且具时间竞争力。
2023-09-10 cs.IT cs.SY eess.SY
Impact of Directional Receiving Antennas on Wireless Networks
我们对借助于基于LTE的无线网络的高数据率互联网接入感兴趣。为了提高无线网络的性能，我们提出了一种专注于使用UE配备定向接收天线的方法。实际上，这些天线允许减轻干扰并改善链路预算。因此，可以提高信号与干扰加噪声比（SINR），并且因此也可以提高性能和服务质量（QoS）。我们建立了解析表达式的信干噪比达到一个用户与定向天线，无论其位置。这个表达式表明，定向天线允许改善的信干噪比，并量化it.We开发不同的场景来比较使用定向天线，而不是全向天线。它们允许量化定向天线在性能和QoS方面的影响。
2014-05-13 cs.IT math.IT
Joint Transmitter-Receiver Design for the Downlink Multiuser Spatial Multiplexing MIMO System
本文提出了一种联合发射机-接收机设计，以最小化加权和功率下的后处理信号干扰噪声比（post-SINR）的约束下，所有子信道。仿真结果表明，该算法不仅可以满足后SINR约束，而且可以方便地调整用户之间的功率分配，通过相应的改变权重。因此，该算法可以通过降低边缘用户的发射功率来消除邻小区干扰，而不会带来性能损失。
2008-11-04 cs.IT math.IT
Robust Transceiver Design for Reciprocal M*N Interference Channel Based on Statistical Linearization Approximation
本文重点研究了在不完全信道状态信息（CSI）下，干扰信道（IC）上吞吐量增强的鲁棒收发器设计。提出了两种提高多输入多输出（MIMO）芯片吞吐量的算法。每个发射器和接收器分别具有M和N个天线，并且IC以时分双工模式操作。在第一种算法中，每个收发器调整其滤波器以最大化信号干扰噪声比（SINR）的期望值。另一方面，第二种算法试图使SINR的方差最小化，以对冲由于CSI误差而引起的变化。泰勒展开被用来近似CSI不完美的均值和方差的影响。所提出的鲁棒算法利用无线网络的互易性来优化两种不同工作模式下的估计统计特性。蒙特卡洛模拟研究和速率性能的建议算法和将变化最小化的收发器设计的优点。
2018-03-30 cs.IT math.IT
SINR Analysis of Different Multicarrier Waveforms over Doubly Dispersive Channels
无线信道通常在时域和频域都表现出色散，称为双选择性或双色散信道。为了对抗延迟扩展效应，采用诸如正交频分复用（OFDM）及其通用滤波变体（UF-OFDM）的多载波调制（MCM），导致简单的每子载波一抽头均衡。信道的时变性质，特别是多载波符号内信道变化引起频谱展宽，从而引起载波间干扰（ICI）。现有的作品分别处理这两种效果，专注于一种效果，而忽略了各自的其他。本文同时考虑这两种效果的循环前缀（CP），零填充（ZP）和UF为基础的OFDM与简单的一个抽头均衡，假设一个一般的无线信道模型。对于这个一般的信道模型，我们表明，独立的（广义平稳不相关散射，WSSUS）的时间和频率的选择性开始interrupted在与单一的选择性的理想情况下。对于任意系统设置和信道参数，例如，带宽、延迟和多普勒扩展。通过信干噪比分析，比较了三种多载波调制方案在不同信道情况下的性能。
2019-09-18 cs.IT eess.SP math.IT
On Two-way Communications for Cooperative Multiple Source Pairs Through a Multi-antenna Relay
本文研究了多源对双向中继中的转发转发（AF）技术。每个源具有单天线，中继具有多天线。推导出了在多源对情况下，实现最大信干噪比的最优波束形成矩阵结构。然后，我们提出了两个新的非迫零为基础的波束形成方案的TWR，它考虑到保留所需的信号和抑制之间的不同源对干扰之间的权衡。针对中继节点信噪比（SNR）较低、源节点总数较多的情况，提出了一种联合分组和波束形成的方法，以获得较好的信干噪比（SINR）。
2010-12-10 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Downlink Beamforming Design Based on Group Maximum SINR Filtering
在本文中，我们的目标是解决多用户多输入多输出（MIMO）下行波束成形问题，其中一个多天线基站广播数据到许多用户。每个用户被分配多个数据流，并且在其接收器处具有多个天线。提出了一种基于迭代法的联合发射接收波束形成和功率分配问题的有效解决方案。我们采用组最大信号干扰噪声比（SINR）滤波器组（GSINR-FB）作为我们的波束形成器，通过用户的数据流之间的合作，利用接收机的多样性。每个用户的数据流受到平均SINR约束，该平均SINR约束在无线通信系统中具有许多重要的应用，并且用作测量服务质量（QoS）的良好度量。GSINR-FB还优化其输出的平均SINR。在GSINR-FB波束形成器的基础上，提出了一种SINR均衡的最优功率分配结构，将复杂的功率分配问题简化为线性问题。仿真结果验证了所提出的算法优于以前的作品，具有近似相同的复杂度。
2011-03-29 cs.IT math.IT
On Optimal Link Activation with Interference Cancellation in Wireless Networking
无线网络性能工程的一个基本方面是优化可以同时激活的链路集，以满足给定的信号干扰噪声比（SINR）阈值。该组合问题的求解是调度和跨层资源管理的关键。以前的作品链路激活假设单用户解码接收机，以同样的方式对待干扰噪声。在本文中，我们假设多用户解码接收机，它可以消除强干扰信号。因此，与经典的空间重用相比，彼此靠近的链路更有可能同时处于活动状态。我们的目标是在这种新的设置下对最佳链路激活进行全面的理论和数值研究，以便深入了解采用干扰消除的收益。因此，我们考虑连续干扰消除（SIC）的最佳问题设置，以及更简单，但有指导意义的情况下，并行干扰消除（PIC）。我们证明了这两个问题是NP-难的，并开发紧凑的整数线性规划公式，使我们能够接近全局最优解。我们提供了一个广泛的数值性能评估，表明对于低到中等的SINR阈值的改善是相当大的，特别是与SIC，而对于高SINR阈值的改善减少，两种方案同样表现良好。
2012-03-18 cs.IT cs.NI math.IT
Interference-Aware Queuing Analysis for Distributed Transmission Control in UAV Networks
针对非授权频段无人机网络，提出融合有限队列、时延到达与带内干扰的排队分析框架及IA-TC、IA-DTC算法，通过平衡队列丢包与低SINR传输错误最大化期望吞吐量。
2024-01-20 cs.IT math.IT
Joint Beamforming Design for Multi-User Wireless Information and Power Transfer
在本文中，我们提出了一种联合波束形成算法的多用户无线信息和功率传输（MU-WIPT）系统，是兼容传统的多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统。所提出的联合波束形成向量使用已建立的MU-MIMO迫零波束形成（ZFBF）初始化，并进一步更新以最大化能量收集（EH）用户的总收集能量，并保证协同调度信息解码（ID）用户的信号干扰噪声比（SINR）约束。当ID和EH用户同时由联合波束成形向量服务时，可以以ID用户的SINR损失为代价来增加所收获的能量。为了表征SINR损失，引入目标SINR比u作为目标SINR（即，SINR约束），其通过利用ZFBF可实现的接收SINR来归一化。在此基础上，分析了在发射端信道状态信息（CSIT）为理想/非理想的情况下，该算法得到的和速率和能量。通过模拟和数值结果，我们验证了衍生的分析，并证明了EH和ID性能相比，最先进的和传统的计划。
2014-07-06 cs.IT math.IT
Joint Beamforming and Power Allocation for MIMO Relay Broadcast Channel with Individual SINR Constraints
本文研究了移动台在单个信号干扰噪声比约束下的多输入多输出（MIMO）中继广播信道的系统设计问题。通过研究基站和中继站的下行链路和上行链路的对偶结构，提出了基站和中继站联合功率分配和波束赋形设计的两种方案。首先考虑在BS和RS处具有给定SINR目标的实际功率约束下可行解的存在性问题。然后考虑了系统的和幂最小化问题。在凸优化的框架下，利用最优的联合功率分配和波束形成可以有效地解决每个设计问题。我们还表明，在RS的子信道配对，传输功率可以通过信道补偿在任何一跳降低。最后，扩展到更一般的多跳应用程序，以进一步提高功率效率。
2011-02-28 cs.IT math.IT
Mobile Communication Systems in the Presence of Fading/Shadowing, Noise and Interference
本文研究了多径衰落与阴影共存的复合衰落环境中干扰的影响。基于首次推导出的$\mathcal{K}$分布随机变量平方和的数学表达式，研究了信号干扰噪声比（SINR）的重要统计指标，包括统计量不同、统计量相同和统计量完全相关的情况。此外，我们的分析扩展到多信道接收机，特别是选择分集（SD）接收机，调查两种不同的情况下，即，基于信噪比和基于SINR的SD。对于所有的情况下，简化的表达式也提供了干扰限制的情况下，热噪声的影响被忽略。推导出的表达式被用来分析的性能，在平均误比特概率（ABEP）和中断概率（OP），这样的系统在复合衰落环境下工作。一个高信噪比的分析也提出了OP和ABEP，给出了一个清晰的物理洞察系统的性能方面的多样性和编码增益。分析是伴随着数值评估结果，清楚地表明所提出的理论框架的实用性。
2014-06-16 cs.IT math.IT
Adaptive Coding and Modulation for Large-Scale Antenna Array Based Aeronautical Communications in the Presence of Co-channel Interference
为了满足"云上互联网"的需求，提出了一种多天线辅助的航空通信自适应编码调制（ACM）。所提出的ACM方案根据通信飞机之间的距离来切换其编码和调制模式，这在机载雷达或全球定位系统的帮助下是容易获得的。我们推导出一个渐近封闭形式的信号干扰噪声比（SINR）的发射天线的数量趋于无穷大，在现实的同信道干扰和信道估计误差的存在下。可实现的传输速率和相应的模式切换距离阈值很容易获得基于这个封闭形式的SINR公式。Monte-Carlo模拟结果被用来验证我们的理论分析。对于32个发射天线和4个接收天线在5GHz载波频率下通信并使用6MHz带宽的特定示例，其被多个其他通信飞行器对重用，所提出的基于距离的ACM能够在通信距离小于25 km时提供高达65.928 Mbps的数据率。
2017-11-25 cs.IT math.IT
Area Spectral Efficiency and SINR Scaling Laws in Multi-Antenna Cellular Networks
研究了多天线蜂窝网络中信号干扰噪声比（SINR）和面积频谱效率（ASE）的缩放定律，其中天线数目与基站（BS）空间密度$λ$成比例。我们从具有$N_t(λ)$发射天线和单个接收天线的MISO情况开始，并证明平均SINR按$\frac{N_t(λ)}λ$缩放，平均ASE按$λ\log\left(1+\frac{N_t(λ)}λ\right)$缩放。对于单流特征波束形成和$N_r(λ) \leq N_t(λ)$接收天线的MIMO情况，我们证明了条件SINR和ASE的缩放定律与MISO情况完全相同，即不依赖于$N_r(λ)$。我们还表明，$K\leq N_t(λ)$相邻BS之间的协调波束成形不提高缩放定律，无论$K$。从系统设计的角度来看，我们的研究结果表明，部署多天线BS可以帮助保持每个用户的吞吐量和线性增加的ASE与BS密度，而在用户设备的天线数量和使用BS合作并不重要。
2020-02-10 cs.IT math.IT
On Coverage Probability in Uplink NOMA With Instantaneous Signal Power-Based User Ranking
在上行链路非正交多址（NOMA）网络中，基站（BS）处的解码顺序取决于接收到的瞬时信号功率（ISP）。因此，上行链路NOMA用户的信号与干扰加噪声比（SINR）覆盖概率应该使用基于ISP的用户排名来计算。然而，在现有的文献中，基于平均信号功率（MSP）的排序被用于确定解码顺序并计算SINR覆盖概率。虽然这种近似提供了易于处理的结果，但它并不准确。在这封信中，我们得出的覆盖概率为ISP为基础的排名，我们表明，MSP为基础的排名低估了SINR的覆盖概率。
2019-05-08 cs.IT math.IT
Interference Exploitation for Radar and Cellular Coexistence: The Power-Efficient Approach
提出了一种新的方法，使多输入多输出（MIMO）雷达和下行链路多用户多输入单输出（MU-MISO）通信系统之间的共存。通过利用相长多用户干扰（MUI），所提出的方法权衡有用的MUI功率，以减少发射功率，以获得功率有效的传输。本文主要研究两个优化问题：（1）在保证下行用户的接收信干噪比（SINR）和对雷达的干扰噪声比（INR）的同时，最小化基站（BS）的发射功率;（2）在给定下行SINR和发射功率预算的情况下，最小化基站对雷达的干扰。为了减少该方案在实际应用中的计算开销，设计了一种基于梯度投影的算法来求解功率最小化问题。此外，我们研究了雷达和通信性能之间的权衡，并分析推导出MIMO雷达在存在来自BS的干扰的情况下的关键指标。最后，一个鲁棒的功率最小化问题，制定，以确保所提出的方法的有效性的情况下，不完美的信道状态信息（CSI）。数值结果表明，所提出的方法实现了显着的节能相比，传统的方法，同时获得了良好的性能复杂度的权衡。
2017-04-28 cs.IT math.IT
Computationally Efficient Robust Beamforming for SINR Balancing in Multicell Downlink
我们解决的问题，下行链路波束形成器的设计信号与干扰加噪声比（SINR）的平衡在多用户多小区环境与不完美的估计信道在基站（BS）。首先，我们提出了一个半定规划（SDP）的近似解决方案的问题。然后，作为我们的主要贡献，通过利用一些属性的强大的对应的优化问题，我们到达一个二阶锥规划（SOCP）的平衡问题的近似。所提出的基于SOCP的设计的优点是双重的。首先，与基于SDP的方法相比，它大大降低了计算复杂性。其次，它适用于广泛的不确定性模型。作为一个案例研究，我们调查的性能时，基站配备了一个庞大的天线阵列。数值实验证实，所提出的鲁棒设计在实际感兴趣的情况下取得了良好的效果。
2013-04-15 cs.IT math.IT
SINR-Threshold Scheduling with Binary Power Control for D2D Networks
在本文中，我们考虑一个设备到设备的通信网络中，$K$发射机-接收机对共享频谱与对方。我们提出了一种新的，但简单的二进制调度方案，该网络的平均和率最大化的对。根据该方案，假设\emph{all}其他用户对是活动的，每个接收机预测其信号与干扰加噪声比（SINR），并将其与预先分配的阈值进行比较，以决定其对应的发射机是否被激活。对于我们提出的方案，最大化的预期和速率的最佳阈值得到分析的两个用户对的情况下，经验一般$K$用户对的情况下。仿真结果表明，我们提出的SINR阈值调度方案优于ITLinQ \cite{navid}，FlashLinQ \cite{flash}和\cite{G}中提出的方法在预期的总和速率（网络吞吐量）。此外，该方案的计算复杂性为$O(K)$，优于具有$O(K^2)$复杂度要求的ITLinQ和FlashLinQ。此外，我们还讨论了我们提出的新方案到运营商辅助蜂窝D2 D异构网络的应用。
2017-08-31 cs.IT math.IT
Higher Rank Interference Effect on Weak Beamforming or OSTBC Terminals
无线网络上的用户性能取决于相邻的同信道传输器是应用单（空间）流还是多流传输。分析了干扰秩对波束形成和正交空时分组码（OSTBC）用户传输的影响。我们推广了现有的分析结果的信号干扰噪声比（SINR）分布和中断概率下的任意数量的不等功率干扰。我们发现，更高的秩干扰导致更低的中断概率，并可以支持更好的中断阈值，特别是在波束成形的情况下。
2014-10-15 cs.IT math.IT
Radio Map Based 3D Path Planning for Cellular-Connected UAV
在本文中，我们研究了三维（3D）路径规划的蜂窝连接的无人机（UAV），以最大限度地减少其飞行距离从给定的初始位置到最终位置，同时确保目标链路质量的预期信号干扰噪声比（SINR）在无人机接收机与每个相关的地面基站（GBS）在飞行过程中。为了利用位置相关和空间变化的信道以及3D空间上的干扰，我们提出了一种新的基于无线电地图的无人机路径规划框架。具体地，我们考虑每个GBS的信道增益图，其提供其具有3D网格上的均匀采样位置的大尺度信道增益，这是由于静态和大尺寸障碍物（例如，建筑物），因此被假定为时间不变的。基于GBS的信道增益图以及它们的负载因子，我们然后构建SINR图，其描绘了在采样的3D位置上的预期SINR水平。通过利用所获得的SINR地图，我们继续通过求解图论中的等效最短路径问题（SPP）来导出最优UAV路径。我们进一步提出了一种网格量化方法，其中SINR图中的网格点通过利用相邻网格上的空间信道/干扰相关性来更粗略地采样。然后，我们在具有降低的复杂度的减小大小的SINR图（图）上求解近似SPP。仿真结果表明，该方法能在满足通信质量约束的前提下，有效地减小无人机的飞行距离/时间，并通过调整SINR图中的网格量化比，实现性能和复杂度之间的灵活折衷。此外，所提出的解决方案显着优于各种基准计划，而不充分利用网络中的信道/干扰空间分布。
2020-12-11 cs.IT cs.SY eess.SP
Asymptotic Max-Min SINR Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MISO Systems
本文研究了单小区多用户系统的下行链路，在该系统中，一个配备有$M$天线的基站（BS）通过安装在BS视线（LoS）上的可重构智能表面（RIS）与$K$单天线用户进行通信。RIS被设想为通过利用$N$无源反射元件来提供前所未有的频谱效率增益，该无源反射元件在撞击的电磁波上引起相移以智能地重新配置信号传播环境。我们研究的最小信号干扰噪声比（SINR）实现的最佳线性预编码器（OLP），最大化的最小SINR服从给定的功率约束的任何给定的RIS相位矩阵，在BS和RIS之间的LoS信道矩阵的情况下，秩1和满秩。在前一种情况下，由RIS辅助的链路实现的最小SINR由随着$K$变为零的量来限制。对于高秩场景，我们为渐进OLP的参数开发了准确的确定性近似，然后利用这些近似来优化RIS相位矩阵。仿真结果表明，RISs可以用少量的无源反射元件胜过半双工中继，而需要大的RISs才能胜过全双工中继。
2019-12-06 cs.IT math.IT
Sample Approximation-Based Deflation Approaches for Chance SINR Constrained Joint Power and Admission Control
考虑多用户单输入单输出（SISO）干扰信道的联合功率和接纳控制（JPAC）问题。现有的JPAC算法大多假设信道状态信息（CSI）是理想的。在本文中，我们考虑的JPAC问题与不完美的CSI，也就是说，我们假设只有信道分布信息（CDI）。我们制定的JPAC问题到一个机会（概率）约束的程序，其中每个链路的SINR中断概率被强制执行小于或等于一个指定的公差。为了规避机会SINR约束的计算困难，我们建议使用样本（场景）近似方案将它们转换为许多简单的线性约束。此外，我们重新制定的机会信干噪比约束JPAC问题的样本近似为一个复合组稀疏最小化问题，然后近似二阶锥规划（SOCP）。SOCP近似的解可用于检查网络中所有链路的同时可支持性，并指导迭代链路删除过程（紧缩方法）。我们利用SOCP近似的特殊结构，设计了一个有效的算法来求解它。最后，我们通过仿真验证了所提出的基于样本近似的紧缩方法的有效性和效率。
2016-03-13 cs.IT math.IT
Cellular Systems with Many Antennas: Large System Analysis under Pilot Contamination
具有大量发射天线的基站具有以更高速率同时服务大量用户的潜力。由于在接收器处的相干组合，它们还承诺较低的功耗。然而，上行链路中的接收机处理依赖于已知遭受导频干扰的信道估计。在这项工作中，我们执行的多小区多天线系统的上行链路大系统分析时，接收机采用匹配滤波与导频污染的估计。我们发现渐近信号干扰加噪声比（SINR）的天线的数量和每个基站的用户数增长大，同时保持一个固定的比率。为此，我们利用多天线系统中的上行链路接收信号与CDMA系统中的接收信号的表示的相似性。渐近SINR表达式明确地捕获了导频污染和干扰平均的影响。这也解释了接收机处理方案在不同状态下的SINR性能，例如当天线数量与用户数量相当时以及当天线大大超过用户数量时的情况。最后，我们还提出了自适应MMSE符号检测方案，它不需要显式的信道知识，可用于蜂窝系统与大量的天线。
2013-01-05 cs.IT math.IT
Full-Duplex Relaying in MIMO-OFDM Frequency-Selective Channels with Optimal Adaptive Filtering
当与传统的半双工或带外全双工对应物相比时，带内全双工传输允许中继站通过在相同频带中同时接收和发送而在理论上使其频谱效率加倍。因此，中继站所遭受的感应自干扰可能达到相当大的功率电平，这降低了解码转发（DF）中继站中的信号与干扰加噪声比（SINR），导致中继站性能下降。提出了一种宽带多输入多输出（MIMO）中继中自干扰问题的解决方法。所提出的方法在DF中继中使用时域消除，其中干扰信号的副本借助于估计干扰频率选择性信道的递归最小二乘（RLS）算法来创建。仿真结果表明，与典型的正交频分复用（OFDM）序列长度相比，其收敛平均时间可以忽略不计。此外，在OFDM传输的误码率（BER）和SINR进行评估，确认所提出的方法显着扩展的自干扰功率的范围，中继是有弹性的，当与其他缓解方案相比。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Optimal Binary/Quaternary Adaptive Signature Design for Code-Division Multiplexing
我们考虑签名波形设计的同步码分多路复用中存在的干扰和无线多径衰落信道。在最大SINR滤波器的输出处最大化信号与干扰加噪声比（SINR）的自适应实数/复数签名是干扰自协方差矩阵的最小特征值特征向量。在数字通信系统中，签名字母表是有限的，数字签名优化是NP难的。在本文中，我们首先转换成一个等价的最小化问题的自适应二进制签名设计的最大信干噪比的目标。在此基础上，提出了一种基于改进Fincke-Pohst（FP）方法的自适应二进制签名设计算法，该算法以较低的复杂度获得了最优的穷举搜索性能。此外，通过推导四进制-二进制等价关系，我们推广并提出了四进制字母表的最优自适应签名设计算法。数值结果表明，我们提出的算法的最优性和复杂性降低。
2020-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Energy and Spectral Efficiencies Trade-off with Filter Optimization in Multiple Access Interference-Aware
本文分析了移动多址系统中两种资源的优化配置，频谱和能量，以及滤波器优化对系统性能的影响。考虑到吞吐量最大化和功耗最小化这两个相互冲突的度量，制定了分布式能量效率（EE）费用函数。此外，最佳能量频谱效率（EE-SE）的权衡时，每个节点分配的功率达到最佳的SINR响应，这保证了最大的EE。为了证明我们的分析的有效性，两个低复杂度的能量频谱效率的算法，基于分布式瞬时SINR水平的开发，分析了单用户和多用户检测滤波器对EE-SE折衷的影响。
2012-06-19 cs.IT math.IT math.OC
