Potentials and Challenges of Light Fidelity Based Indoor Communication System
在这个现代设备和高速通信的时代,频谱过载的问题随着时间的推移而增加并且变得更加严重。随着LED产业的发展,基于光保真(Li-Fi)的室内网络是现有基于射频(RF)的通信网络的有吸引力的替代品。由于其具有照明和高速通信的双重功能,Li-Fi吸引了工业和学术研究人员。Li-Fi网络范例提供了性能增强,这可以使其成为用于物联网(IOT)中的网络设置的有吸引力的备份选项,并且其室内能力使其成为下一代无线网络环境中的大规模室内通信的有吸引力的选择。本文讨论了基于Li-Fi的室内通信系统的关键潜力,并在了解Li-Fi领域现有研究工作的基础上,指出了基于Li-Fi的室内网络面临的挑战。
2016-10-25 cs.NI
Indoor Wireless Channel Properties at Millimeter Wave and Sub-Terahertz Frequencies
本文提供了室内反射,散射,传输和大规模的路径损耗测量和模型,其中描述了在毫米波和太赫兹频率的主要传播机制。在28,73,和140 GHz的使用宽带滑动相关的可旋转窄波束喇叭天线的信道探测器系统,为常见的建筑材料(干墙和透明玻璃)的信道特性进行了仔细研究。反射系数被示出为随着入射角的增加而线性增加,并且较低的反射损耗(例如,更强的反射)随着频率对于给定入射角的增加而被观察到。虽然来自干墙的反向散射存在于28、73和140 GHz处,但光滑表面(如干墙)被示出为被建模为简单的反射表面,因为在所测量的频率和角度范围内,散射功率比反射功率低20 dB或更多。分区损失倾向于随频率增加,但损失量取决于材料。透明玻璃和干墙都显示出诱导去极化效应,随着频率的增加,这种去极化效应变得更加突出。室内传播测量和大规模的室内路径损耗模型,在140 GHz的提供,揭示了类似的路径损耗指数和阴影衰落在28和73 GHz的观察。本文中的测量和模型可用于未来的无线系统设计和建筑物内的其他应用,频率超过100 GHz。
2019-12-03 cs.NI eess.SP
A fuzzy-PSO system for indoor localization based on visible light communications
基于可见光通信的室内定位系统在智能建筑中具有潜在的应用前景,例如,在开发基于发光二极管的经济的、易于使用的、可广泛访问的定位系统中。因此,使用VLCs,我们介绍了一种新的基于模糊的室内定位系统在本文中。该系统处理来自发射机的数据(即,锚节点)并传送接收机的计算位置。粒子群优化(PSO)技术,然后获得建议的模糊逻辑控制器(FLC)的最佳配置。具体而言,建议的PSO技术优化的隶属函数的FLC通过调整其范围,以实现最佳的结果,关于定位的可靠性。我们使用实验证明了所提出的方法的实用性。
2018-04-27 cs.NI
Demonstration of Time-Reversal in Indoor Ultra-Wideband Communication: Time Domain Measurement
利用时域测量,我们评估了时间反转技术在超宽带(UWB)通信中的可行性。选择了一个典型的室内传播信道进行探索。接收和发射天线对之间的信道响应是使用时域设备测量的,该设备包括任意波发生器(AWG)和数字存储示波器(DSO)。信道响应的时间反演版本用AWG构造并在信道中重传。记录等效时间反转信道响应。测量了时间反转技术在视线(LOS)同极和交叉极场景中的特性。
2008-10-08 cs.NI
Millimeter-Wave System for High Data Rate Indoor Communications
介绍了一种工作在60 GHz频段的无线千兆以太网通信系统的实现。系统架构采用单载波调制。中频块采用差分编码的二进制相移键控调制和差分解调方案。基带块使用Reed-Solomon RS(255,239)编码和解码用于信道前向纠错(FEC)。在875 Mbps,没有信道编码,出错率(BER)测量的第一个结果,提出了不同的天线。
2009-05-04 cs.NI
Full-stack Comparison of Channel Models for Networks Above 100 GHz in an Indoor Scenario
第六代(6 G)移动网络预计将使用100 GHz以上频谱中的载波频率,以满足未来数字应用对更高数据率和带宽的需求。在如此高的频率下的网络解决方案的开发受到恶劣传播环境以及在高数据率下的定向通信和信号处理的需求的挑战。准确的性能评估是定义和开发100 GHz以上无线网络的基本步骤。对于模拟,这在很大程度上取决于通道建模的准确性以及与堆叠的较高层的相互作用的准确性。本文介绍了两个最近提出的信道模型(基于光线追踪和一个完全随机的模型)的实施为140 GHz频段的ns-3 TeraSim模块,它使宏无线网络的模拟在亚太赫兹和太赫兹频谱。我们还比较了两个信道模型与室内场景中的全栈模拟,突出了它们如何与TeraSim的协议栈和天线模型交互的差异和相似之处。
2021-10-13 cs.NI eess.SP
Measured and Modeled Outdoor Indoor Coverage at 28 GHz into High Thermal Efficiency Buildings
本文研究28 GHz信号穿透高热效率建筑的覆盖问题,发现其因高穿透损耗而严重受限;通过扩展理论路径增益模型并结合280条链路测量,提出仅需建筑粗略描述即可实现高精度预测,显著优于3GPP模型。
2023-09-04 cs.NI eess.SP
Wideband Parameters Analysis and Validation for Indoor radio Channel at 60/70/80GHz for Gigabit Wireless Communication employing Isotropic, Horn and Omni directional Antenna
近来,毫米(mm)波在室内环境中用于高速宽带无线局域网通信系统的应用越来越得到认可,因为由于频谱可用性和更宽的带宽要求,毫米波在一英里或更远的距离上提供具有载波级性能的千兆比特速度无线通信。毫米波无线技术统称为E波段,它有可能提供与光纤相当的带宽传输,但没有部署光纤的财务和物流挑战。本文用光线追踪技术研究了80 GHz弯曲隧道全向和喇叭天线室内传播系统的宽带参数。得到的结果分别为2.03和1.95,此外,对于各向同性天线,在70GHz下具有0:55fix10^8过量延迟的归一化接收功率为0.97。
2013-12-18 cs.NI
Broadband measurements and analysis of human blocking in a 60 GHz indoor radio channel
本研究针对60 GHz室内毫米波通信受人体遮挡影响的问题,在会议室场景下开展宽带测量,测得人体遮挡衰减为24-26 dB,验证了波束成形可利用反射路径替代被遮挡的直连链路。
2025-01-15 cs.NI eess.SP
A Novel Communication Paradigm for High Capacity and Security via Programmable Indoor Wireless Environments in Next Generation Wireless Systems
无线通信环境包括由于异常散射而引起性能降级和窃听问题的无源对象。本文提出了一种新的范例,散射成为软件定义的,随后,在宽频率范围内优化。通过提出的可编程无线环境,路径损耗,多径衰落和干扰的影响可以得到控制和减轻。此外,窃听可以通过新的物理层安全功能来防止。这种新模式的核心技术是元表面的概念,这是平面智能结构,其对电磁波的影响完全由其微观结构定义。已证明它们对冲击波的控制范围从1 GHz到10 THz。本文贡献的软件可编程的无线环境,由几个HyperSurface瓷砖(可编程元表面)由一个中央服务器控制。超曲面是一种新型的超曲面,其结构以及电磁行为可以通过软件界面进行更改和控制。多个网络瓷砖覆盖室内物体,允许细粒度,可定制的反射,吸收或偏振整体。中央服务器计算并部署每个瓦片的最佳电磁交互,以利于通信设备。使用全3D射线跟踪的真实模拟证明了所提出的方法在2.4 GHz和60 GHz频率下的突破性性能和安全潜力。
2018-11-08 cs.NI
On the Benefits of Multi-hop Communication for Indoor 60 GHz Wireless Networks
频谱丰富的毫米波(mmWave)频率有可能缓解无线和蜂窝运营商已经经历的频谱紧缩。然而,与传统的6 GHz以下频段的无线通信相比,由于波长较小,大多数物体(如人体)会引起显著的额外路径损耗(高达20 dB),这可能会完全破坏毫米波链路。此外,毫米波链路遭受有限的通信范围。在本文中,我们求助于网络层解决方案,以证明多跳路由在缓解阻塞问题和扩展毫米波频段的通信范围方面的好处。为此,我们开发了一个逐跳多路径路由协议,找到一个主要的和一个备份的下一跳每个目的地,以保证在极端压力条件下的可靠和强大的通信。基于IEEE802.11ad规范的系统级仿真表明,该路由协议在满足时延要求的同时,提供了可靠的端到端吞吐量性能。
2020-09-03 cs.IT cs.NI math.IT
An Implementation Approach and Performance Analysis of Image Sensor Based Multilateral Indoor Localization and Navigation System
光学摄像机通信(OCC)如今在各种基于室内摄像机的服务(诸如灵巧家庭和基于机器人的自动化)中表现出相当重要的作用。安装在移动机器人(MR)上的Android智能手机相机在相机保持在相同水平时提供均匀的通信距离,这可以降低通信出错率。室内移动机器人导航(MRN)被认为是一个很有前途的OCC应用,其中白光发光二极管(LED)和MR相机分别用作发射器和接收器。定位在精度、数据率和距离方面是MRN系统中的关键问题。提出了一种室内导航定位组合算法,并对其性能进行了评估.开发了一个Android应用程序,以支持从多个同步发射机链路获取数据采集。在实验中,我们收到的数据从四个环节,需要确保更高的定位精度。
2018-10-05 cs.NI
Joint Link Scheduling and Brightness Control for Greening VLC-based Indoor Access Networks
对宽带无线接入服务的需求预计将在短期内超过频谱容量-“频谱紧缩”。由于回程挑战和过高的系统维护,部署额外的femotocell来解决这一挑战是成本效率低下的。根据阿尔卡特朗讯的一份报告,大部分移动互联网接入流量发生在室内。利用电力线通信和可用的室内基础设施,可见光通信(VLC)可以以较小的一次性成本使用。VLC还促进了能够联合执行照明和通信的巨大优势,并且除了照明之外几乎不需要额外的功率来授权通信,从而以小功耗实现无线接入。在这项研究中,我们调查的问题,最大限度地减少总功耗的一般多用户VLC室内网络,同时满足用户的流量需求,并保持可接受的照明水平。我们利用列生成方法得到一个$ε$ -有界解。提出的算法结合了几个实际的实现问题,包括不同的光源配置和解决VLC链路之间的干扰的方法。通过大量的模拟,我们表明,我们的方法减少了60%以上的功耗的最先进的基于VLC的调度算法,同时保持所需的照明。
2015-09-30 cs.NI
Realistic Indoor Path Loss Modeling for Regular WiFi Operations in India
使用无线保真(WiFi)的室内无线通信正在成为发达国家和发展中国家物联网(IoT)和云机器人成功的主要需求。由于不同的工作条件、干扰、障碍物和使用的建筑材料类型,很难预测室内环境中的路径损耗分量,这对网络设计至关重要。据观察,为西方国家提出的室内路径损耗模型不能直接用于印度的情况下,由于在建筑材料利用,平面图等的变化,在本文中,我们提出了一种非确定性的统计室内路径损耗模型-塔塔室内路径损耗模型(T-IPLM),可用于2.4 - 2.5 GHz,工业科学和医疗(ISM)频段。为了提出和验证,我们在不同的条件下进行了几次路测,如繁忙的办公场所有障碍物,开放的办公场所,走廊,食堂和多层办公室位置等。我们还将T-IPLM与流行的路径损耗模型进行了比较,如ITU-R和对数距离;与其他模型相比,T-IPLM与路测结果非常吻合。我们相信,T-IPLM模型可广泛用于设计常规WiFi通信所需的精确室内通信网络,以及物联网和云机器人的部署和运营。
2017-07-18 cs.NI
Light fidelity (LI-FI) based indoor communication system
室内无线通信是下一代无线通信系统的重要组成部分。由于室内通信的用户及其设备数量迅速增加,因此频谱容量在未来容纳更多用户的能力有限,并且服务提供商也难以为用户提供更可靠和高速的通信,因此未来可以通过使用Li-2000来解决这个问题。基于Fi的室内通信系统。作为光无线通信的新兴分支的Li-Fi在未来可以用作室内通信的无线保真(Wi-Fi)的替代和备份,因为它可以提供高数据率的传输以及高容量以利用更多的用户,因为它的频谱带宽比无线电频谱宽得多。在本文中,我们将着眼于基于Li-Fi的室内通信系统的不同方面,总结到目前为止进行的一些研究,我们还将提出一个基于Li-Fi的通信模型,考虑多用户的覆盖范围,并评估其在不同场景下的性能。
2016-06-09 cs.IT cs.NI math.IT
Outdoor-to-Indoor 28 GHz Wireless Measurements in Manhattan: Path Loss, Environmental Effects, and 90% Coverage
室外到室内(OTI)信号传播进一步挑战了毫米波(mmWave)已经紧张的链路预算。为了深入了解28 GHz的OTI毫米波场景,我们进行了一次广泛的测量活动,包括2,200多个链路测量。在纽约市西哈莱姆区总共测量了43个OTI场景,覆盖了7座高度多样化的建筑。对于给定的链路距离,测得的OTI路径增益可以变化高达40 dB,并且所有数据的经验路径增益模型显示,在超过50 m的距离处,自由空间的平均额外损耗为30 dB,RMS拟合误差为11.7 dB。玻璃的类型被认为是单一的主要功能OTI损失,与20 dB的经验路径增益模型的低损耗和高损耗玻璃的情况下观察到的差异。脚手架、树叶或高架地铁轨道的存在,以及地板高度的差异,每一个都有5-10分贝的影响。我们表明,对于城市建筑物与高损耗玻璃,OTI覆盖范围可以支持500 Mbps的90%的室内用户设备(UE)与基站(BS)天线放置到49米远。对于采用低损耗玻璃的建筑物,例如我们的案例研究覆盖了公立学校的多个教室,当视线路径可用时,距离学校建筑物68/175米的BS可以实现超过2.5/1.2 Gbps的数据速率。我们希望这些结果是有用的毫米波网络在密集的城市环境中的部署,以及相关的调度和波束管理算法的发展。
2022-05-19 cs.NI eess.SP
60 GHz High Data Rate Wireless Communication System
介绍了一种60 GHz无线千兆以太网通信系统的设计与实现。中频模块采用差分编码的二进制相移键控调制(DBPSK)和差分解调方案。千兆以太网接口允许通过60 GHz无线链路高速传输多媒体文件。示出了875 Mbps数据率的第一测量结果。
2009-05-04 cs.NI
Indoor Positioning with Radio Location Fingerprinting
对于许多新的应用来说,越来越重要的要求是感测人、设备等的位置。GPS技术已被证明是用于室外环境中的定位的成功技术,但在室内,还没有技术获得类似的广泛采用。一种有前途的室内定位技术是基于无线电的位置指纹识别,其主要优点是利用现有的无线电基础设施,如IEEE 802.11,这避免了额外的部署成本和工作。本论文的研究目的是针对目前室内位置指纹系统的局限性。特别是,其目的是推进位置指纹识别技术的挑战,处理异构客户端,可扩展性,许多客户端,通信和定位之间的干扰。用于位置指纹识别的无线客户端是异构的,即使仅考虑相同技术的客户端。异质性是位置指纹的一个挑战,因为它严重降低了位置指纹的精度。为了支持许多客户端,位置指纹必须解决如何缩放估计计算、测量分布和位置估计的分布。这是一个挑战,因为涉及的计算数量以及测量和位置更新的频率。使用位置指纹的定位需要测量例如附近基站的信号强度。然而,许多无线通信技术在收集这样的测量时阻塞通信。这种干扰是一个挑战,因为不希望定位禁用通信。另一个目标是改进位置指纹识别的概念基础。一个更好的基础将有助于研究人员更好地调查和设计位置指纹系统。
2010-04-27 cs.NI
Integrated RF/Optical Wireless Networks for Improving QoS in Indoor and Transportation Applications
仅基于射频(RF)网络的通信不能为快速增长的无线连接需求提供足够的服务质量。由于在光谱中工作的设备不会干扰使用RF频谱的设备,因此可以将基于光谱的无线网络添加到现有的RF网络中以满足这一需求。因此,光无线通信(OWC)技术可以是基于RF的技术的极好补充,以提供改进的服务。有前途的OWC系统包括光保真(LiFi)、可见光通信、光学相机通信(OCC)和自由空间光学通信(FSOC)。OWC和RF系统具有不同的限制,并且RF和光无线网络的集成可以克服两种系统的限制。本文描述了一种用于室内环境的LiFi/毫微微蜂窝混合网络系统。该混合模型可以克服现有RF毫微微蜂窝网络的低信号干扰噪声比和带宽不足的问题。此外,我们描述了一个集成的RF/光无线系统,可以用于车辆内的用户,救护车病人的远程监控,车辆跟踪,和车辆到车辆的通信。我们认为LiFi、OCC和FSOC是用于交通通信支持的光无线技术,并假设宏蜂窝、毫微微蜂窝和无线保真是相应的RF技术。我们描述了切换管理,包括详细的呼叫流程,干扰管理,链路可靠性的改善,和组切换供应综合网络。性能分析表明,所提出的集成RF/光无线系统的意义。
2018-10-05 cs.NI
SHINE (Strategies for High-frequency INdoor Environments) with Efficient THz-AP Placement
超密集网络中对超高吞吐量的需求不断增长,可能会对5G容量造成影响。此外,随着物联网(IoT)和室内物联网应用的不断增长,有必要超越5G技术。一种这样的有前景的技术是在频率上移动到更高,例如THz($300$ $GHz$ - $10$ $THz$)频谱。THz具有大量的绿地连续信道,范围从$10$ $GHz$到$200$ $GHz$(最佳情况),这在传统的射频(RF)或毫米波(mmWave)频带中不可用。虽然THz具有满足这些需求的巨大潜力,但它也面临着围绕硬件,链路预算,移动性,阻塞,调度和部署的众多挑战。太赫兹接入点(THz-AP)对部署敏感,并且可能严重影响系统\textquotesingle的动态(即,覆盖、吞吐量和效率)。在本文中,我们提出了高频室内环境或SHINE的策略,重点是在太赫兹频谱中有效部署AP,并从室内使用的方法中汲取动力,以改善照明条件。由于太赫兹\textquotesingle的有限覆盖区域只有几米,因此满足人口密集的房间所需的太赫兹接入点数量将高于目前的单个路由器/盒子/接入点模型。这种增加的THz-AP数量不仅会增加运营成本,而且(在某些情况下)会使系统效率低下。通过SHINE,我们探索了与部署相关的挑战,并提出了缓解这些挑战的策略。
2020-03-16 cs.NI eess.SP
Slow Beam Steering for Indoor Multi-User Visible Light Communications
可见光通信(VLC)是一种新兴技术,其使用可见光谱实现宽带数据率。VLC波束转向已经在文献中研究,以跟踪移动用户和提高覆盖。然而,在某些情况下,可能需要使用单个波束来跟踪和服务多个用户,据我们所知,这在现有的工作中还没有得到严格的研究。在本文中,考虑慢波束转向波束方向被假定为固定在一个传输帧内,我们找到最佳的转向角度,同时服务于多个用户的帧持续时间内。这是通过使用基于网格的搜索和优化最小化(MM)过程来解决非凸优化问题。此外,我们考虑了多个可控波束的情况下,在网络中的用户数量较大,并提出了一种算法来聚类用户和服务每个集群与一个单独的波束。仿真结果表明,用户聚类可以提供更高的速率相比,每个用户与一个单独的波束,和两个用户集群最大化的总和速率在拥挤的房间设置。
2018-05-26 cs.NI
Evaluating Smartphone GNSS Accuracy for Geofenced 6 GHz Operations
University of Notre Dame(圣母大学);Sebelas Maret University(塞布拉马斯马雷特大学)
本文研究了GNSS在6GHz地理围栏操作中的可靠性,通过实测分析不同环境下的定位误差,发现室内和密集城市区域显著降低精度,且非美国许可卫星在监管下不可用。
2026-03-17 cs.NI eess.SP
An overview of visible light communication systems
由于发光二极管(LED)制造的快速发展,可见光通信(VLC)在过去十年中获得了极大的兴趣。LED的效率,耐用性和长寿命使其成为有前途的住宅照明设备以及替代廉价和快速的数据传输设备。利用LED可见光在数据通信中的应用已经在学术界被密集地研究。在本文中,我们将探讨室内VLC系统的基本原理和挑战。研究了光传输的基本原理,如发射机、接收机和链路。此外,在室内VLC系统中的信道模型的特点进行了识别和信道建模的理论细节详细介绍。
2015-12-11 cs.NI
Secure practical indoor optical wireless communications using quantum key distribution
量子密钥分配(QKD)可以保证实际室内光无线环境的安全性。关键的挑战是减轻接收器处的人工照明和环境光。提出了一种新的量子密钥分配光谱区域,并利用实验测量的环境光功率模拟了理想的量子密钥分配链路模型。模拟、建模和分析表明,二氧化碳和水的吸收带(1370 nm)是室内光无线环境中QKD操作的新波长区域。对于可行的QKD链路,当使用BB84协议时,需要大约20 dB的信噪比(SNR)和11%的最大量子误比特率(QBER)。在新的光谱区域中具有几度FOV的链路是可行的,这取决于可用的组件。
2020-04-28 cs.NI eess.SP
Indoor/Outdoor Spectrum Sharing Enabled by GNSS-based Classifiers
针对室内外频谱共享中设备环境识别难题,本文利用GNSS信号并结合阈值与机器学习方法进行I/O分类,证明其优于仅用Wi-Fi,且多模态融合可提升准确率。
2025-09-30 cs.AI cs.NI eess.SP
Data Driven Environmental Awareness Using Wireless Signals
Univ. of Notre Dame(圣母大学)
针对无线网络优化中需准确区分设备运行环境的需求,提出利用无线信号特征结合机器学习的室内外分类方法,经实验验证DNN模型在降低关键分类误差上表现最优。
2025-01-10 cs.LG cs.NI
Wi-Fi Self-Coexistence in the 6 GHz Band: An ns-3 Evaluation of LPI and SP Usage
University of Notre Dame(圣母大学)
本文通过 ns-3 仿真评估了 6 GHz 频段 Wi-Fi 网络中低功率室内(LPI)与标准功率(SP)接入点之间的自共存问题,发现 SP AP 会显著降低 LPI AP 的吞吐量,且信道带宽和物理遮挡影响共存公平性。
2026-06-15 cs.NI eess.SP
A Novel Indoor Mobile Localization System Based on Optical Camera Communication
在室内环境中本地化智能手机为电子商务提供了绝佳的机会。在本文中,我们提出了一种定位技术的智能手机在室内环境中。该技术可以使用现有的具有发光二极管(LED)的照明基础设施来计算智能手机的坐标。该系统可以定位智能手机,而无需进一步修改现有的LED灯基础设施。智能手机没有固定的位置,它们可以在环境中的任何地方频繁移动。我们的算法使用多个(即,两个以上的LED灯同时点亮。智能手机从智能手机相机的视场(FOV)内的LED灯获取LED ID。这些LED ID包含LED灯的坐标信息。同时,投影图像的图像传感器(IS)上的像素区域随着智能手机和每个LED灯之间的相对运动而变化,这允许算法计算从智能手机到该LED的距离。
2018-10-05 cs.NI eess.SP
Modeling the Interference Generated from Car Base Stations towards Indoor Femto-cells
Aalto University(阿尔托大学)
本文研究车载基站与室内微微基站共存的干扰问题,提出模型分析不同频谱共享场景下的干扰分布,发现V2I通信与室内微微基站应分配不同频段以减少干扰。
2015-05-26 cs.NI cs.SY eess.SY
Parameter Modeling for Small-Scale Mobility in Indoor THz Communication
尽管存在诸如高路径损耗和设备成本等挑战,但太赫兹通信正成为实现超高数据率的潜在可行手段之一。为了补偿高路径损耗,我们提出了室内太赫兹通信的参数建模。为了最大限度地提高资源的利用效率和机会,我们分析了一个单一的接入点,以满足大多数的移动终端通过改变湿度,距离,频率窗口,波束宽度,天线的位置,和用户的移动性类型等参数的潜在解决方案。一个有希望的参数是天线波束宽度,其中较窄的波束导致较高的天线增益。然而,这可能导致“\textit{beamwidth dilemma}“场景,其中较窄的波束宽度可能由于设备移动性和定向而导致显著的中断。在本文中,我们提出了一个移动模型,执行不同的人的移动场景,其中每个场景有不同的数据率的需求和运动模式进行了广泛的分析,以解决这一挑战。我们观察到,对于移动用户,存在受移动性类型(高移动性、受限移动性和低移动性)和AP放置影响的最佳波束宽度。
2019-08-23 cs.NI eess.SP
Adaptive Multi-Receiver Coded Slotted ALOHA for Indoor Optical Wireless Communications
针对室内光无线通信(OWC)大规模物联网(IoT)场景,设计了一种新型的高吞吐量随机接入方案。由于物联网设备和OWC接入点(AP)的密度很大,我们将所提出的方案基于多接收机编码时隙ALOHA。在这种情况下,AP处的冲突由集中式干扰消除解码器解决,该解码器可以利用空间和时间分集。通过应用对每个OWC AP视场(FOV)的自适应控制,所提出的系统能够动态地适应于不同的IoT设备激活速率,以便维持高的总吞吐量。使用说明性的仿真结果,我们证明了所提出的方法的设计方法和性能的可能性。
2020-04-17 cs.IT cs.NI eess.SP
Multipath Reflections Analysis on Indoor Visible Light Positioning System
可见光通信(VLC)是近年来研究的热点,在室内环境中有着广泛的应用。特别地,对于基于位置的服务(LBS),可见光还提供了用于室内定位的实用解决方案。多径色散是复杂室内环境中的主要问题之一。它不仅影响通信性能,而且影响定位精度。在本文中,我们调查的多径反射对室内VLC定位系统的定位精度的影响。结合确定性和改进的蒙特卡罗(CDMMC)方法被用来估计考虑多径反射的信道冲激响应。由于接收信号强度(RSS)信息用于定位算法,因此首先计算来自典型房间配置中的一个发射器的功率分布。然后,定位精度的均方根误差方面得到和分析。
2015-04-06 cs.NI physics.optics
3.5 GHz Coverage Assessment with a 5G Testbed
今天,蜂窝网络具有低于3GHz的饱和频率。由于容量需求不断增加,第五代(5G)移动网络的目标是3.5GHz频段(3.4至3.8GHz)。尽管其预期的广泛使用,有很少的经验路径损耗数据和移动无线电网络规划经验的3.5GHz频段可用。本文介绍了农村、郊区和城市测量活动的结果,这些测量活动使用了在3.5GHz下运行的预标准5G原型测试平台,包括室外和室外到室内的场景。根据测量结果,路径损耗模型进行评估,这是必要的网络规划。
2021-05-14 cs.NI eess.SP
Multi-branch Transmitter for Indoor Visible Light Communication Systems
室内可见光通信(VLC)系统的主要目标之一是在单用户和多用户场景中提供高数据速率服务。一个关键的障碍是室内VLC信道在感兴趣的场景中支持高数据速率的能力。在这里,我们评估的潜力,多分支发射机(MBT)和它的使用,以实现更高的数据速率在单用户和多用户室内VLC系统。对于单用户VLC系统,我们使用宽视场(W-FOV)接收机和角度分集接收机(ADR)来检查MBT的性能,而对于多用户VLC系统,我们使用非成像角度分集接收机来评估MBT的性能。接收机(NI-ADR)。此外,对于多用户VLC系统,我们提出子载波复用(SCM)音分配一个最佳的发射机给每个用户。此外,波分复用(WDM)检查,以支持更高的数据速率为每个用户,同时使用开关键控(OOK)调制。此外,研究了用户移动性对多用户VLC系统性能的影响。考虑了漫反射、流动性和照明约束的影响。此外,在多用户VLC系统中还考虑了同频干扰(CCI)的影响。
2019-08-17 cs.NI eess.SP physics.optics
FAWN: A MultiEncoder Fusion-Attention Wave Network for Integrated Sensing and Communication Indoor Scene Inference
Ericsson(爱立信)
本文提出FAWN,一种基于Transformer架构的多编码器融合-注意力波网络,用于整合感知与通信的室内场景推断,通过融合Wi-Fi和5G信号提高环境感知精度。
2026-05-19 cs.LG cs.NI
Equalized Time Reversal Beamforming for Indoor Wireless Communications
时间反转(TR)技术是一种频率选择性信道下的波束形成技术,由于其能量利用率高、计算复杂性低等优点,在无线通信中受到越来越多的关注。在本文中,我们提出了两个贡献的时间反转(TR)的无线波束形成单用户室内宽带MISO系统。首先,我们提供了新的分析基带TR系统使用两种常用的室内传播信道模型。我们推导出封闭形式的近似符号间干扰(ISI)与这些信道模型,以表征传播条件(如功率延迟分布,延迟扩展和带宽)对TR性能指标的影响。特别是,我们分析了TR波束形成的空间聚焦和时间压缩性能,以及它们对比特出错率(BER)的影响。作为第二个贡献,我们介绍了均衡TR(ETR)技术,减轻了传统TR的ISI。建议的ETR利用迫零预均衡器在与TR预滤波器级联配置的发射机。与以往的方法,在TR系统中的ISI缓解,我们推导出理论的ETR的性能界限,并表明,它大大提高了传统TR的BER性能,其波束形成能力的影响最小。通过数值模拟,我们验证了我们的封闭形式的近似,并表明,建议ETR技术优于传统的TR在任何SNR下的BER。
2017-02-18 cs.IT cs.NI math.IT
Intelligent Reflective Surface vs. Mobile Relay-supported NLoS Avoidance in Indoor mmWave Networks
第六代无线通信(6G)被设想为产生用于改善端到端通信性能的各种技术,其中通信被设想为利用毫米波(mmWave)频率和更高频率的无线信号。其中,这些技术包括智能反射表面(IRS)和移动中继(MR),其设想的作用包括减轻非视线(NLoS)连接的负面影响,特别是在毫米波和更高频率下。这些技术背后的核心思想是使用协作网络,其中源向中继器(在这种情况下为IRS或MR)发送信号,该信号在接收时被转发到目的地。当比较这两种技术时,重要的是要认识到IRS主要被设想为附着到环境中的各种对象(例如墙壁和家具)的静态实体。相比之下,MR将具有更高的自由度,因为它们将能够在环境中无缝定位。基于上述假设,我们推导出一种用于确定室内环境中IRS和MR的最佳位置的方法,即,最大化源和目的地之间的端到端链路质量的方法。接下来,我们捕获在室内毫米波通信中IRS和MR支持的NLoS避免的通信质量指标。我们的研究结果表明,从端到端的链路质量的角度来看,MR通常优于IRS,这表明其利用潜力的吞吐量优化的NLoS避免场景。
2022-07-14 cs.ET cs.NI eess.SP
Federated Distillation based Indoor Localization for IoT Networks
Mohammed VI Polytechnic University(穆罕默德六世理工大学);New York University (NYU) Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);NYU Tandon School of Engineering(纽约大学坦登工程学院)
联邦蒸馏(Federated Distillation,FD)是近年来提出的一种新的联邦学习方法,特别适用于通信资源有限的无线传感器网络。然而,所有国家的最先进的FD算法的设计,只有分类任务和较少的注意力已经回归任务。在这项工作中,我们提出了一个FD框架,正确地操作回归学习问题。之后,我们提出了一个用例实现,提出了一个室内定位系统,显示了良好的权衡通信负载与准确性相比,基于联邦学习(FL)的室内定位。通过我们提出的框架,我们减少了高达98%的传输位数。此外,我们表明,建议的框架是更可扩展的FL,从而更有可能应付无线网络的扩展。
2022-10-11 cs.LG cs.NI eess.SP
Outage Probability Analysis of RF/FSO-VLC Communication Relaying System
本文提出了一种非对称中继系统,提供混合室外子系统和室内可见光通信(VLC)接入点之间的通信分析。室外子系统是一个混合射频(RF)/自由空间光学(FSO)系统,旨在减少天气条件对传输质量的影响。推导了系统中断概率的解析表达式。数值结果,并证实了Monte Carlo模拟。系统和信道参数的中断概率性能的影响进行了研究和讨论。VLC子系统的更大的光发射功率反映在更好的系统性能,以及更低的室内环境高度。当室内房间较高时,光信号的传播时间更长,会有更大的功耗和性能恶化。此外,中断概率本底是中继系统设计的重要限制因素。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
60 GHz MAC Standardization: Progress and Way Forward
毫米波频率下的通信是近年来的焦点。在本文中,我们讨论了60 GHz短距离通信的标准化工作和进展。我们比较现有的标准在网络体系结构,介质访问控制机制,物理层技术和其他几个功能。对比分析表明,IEEE802.11ad有望成为60GHz短距离室内通信的主流。我们提出了与60 GHz的强大WLAN连接有关的已解决和未解决的问题。此外,我们还讨论了毫米波频段在5G通信场景中的作用,并强调了在研究和标准化方面所需的进一步努力。
2015-02-02 cs.ET cs.IT cs.NI