Secrecy Transmission Capacity in Noisy Wireless Ad Hoc Networks
本文考虑了在嘈杂的无线ad hoc网络中传输机密信息，其中背景噪声和并发发射机的干扰都会影响接收到的信号。对于合法节点和窃听者均服从泊松点过程分布的随机网络，基于物理层安全性，研究了网络的保密传输容量、连接中断概率和保密中断概率。首先考虑固定传输距离的基本模型，建立STC的理论模型。然后，我们将上述结果扩展到一个更现实的随机距离传输模型，即最近的接收器传输。最后，提供了大量的仿真和数值结果，以验证我们的理论结果的效率，并说明如何STC是受噪声，连接和保密中断概率，发射机和窃听密度，和其他系统参数。值得注意的是，我们的研究结果表明，适量的噪声有助于保密传输容量。
2013-12-20 cs.CR cs.IT math.IT
Outage Probability Analysis for OTFS in Lossy Communications
针对时变有损信道下 OTFS 中断概率精确计算复杂的问题，本文基于 Shannon 分离定理推导精确表达式并提出易算下界，通过 Monte-Carlo 仿真验证其参考价值。
2024-10-02 cs.IT cs.NI math.IT
Outage probability of selective decode and forward relaying with secrecy constraints
研究了在保密约束条件下解码转发中继中机会中继选择的中断概率。我们推导出封闭形式的中断概率的表达式。基于分析结果，渐近性能进行了研究。仿真结果验证了性能分析的准确性。
2011-11-15 cs.IT math.IT
On Estimation Error Outage for Scalar Gauss-Markov Signals Sent Over Fading Channels
通过衰落信道发送标量线性高斯-马尔可夫过程的测量。衰落信道被建模为独立同分布的随机变量，在接收机处具有已知的实现。接收机处的最佳估计器是卡尔曼滤波器。与经典的卡尔曼滤波器理论不同，在给定随机信道的情况下，卡尔曼增益和误差协方差都是随机的。然后选择期望估计误差的概率分布函数及其中断概率进行估计质量评估。为了得到估计误差中断，本文给出了随机期望估计误差的平稳概率密度函数的刻画方法。此外，对于i.i.d.瑞利衰落信道，上界和下界的中断概率推导出提供洞察力和更简单的设计目的的手段。我们还表明，边界是紧的高SNR制度，中断概率线性下降的平均信道SNR的倒数。
2014-10-17 cs.IT math.IT math.ST
Outage Probability Analysis of Wireless Paths with Faulty Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究了下一代无线网络中存在故障的RIS对路径中断概率的影响，推导了中断概率的闭式表达式，并通过数值结果揭示了其与RIS元件故障概率、元件数量及距离的函数关系。
2024-04-23 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability of Dual-Hop Selective AF With Randomly Distributed and Fixed Interferers
针对Nakagami- $m$衰落信道，分析了中继站和目的站均存在多个中继站时，具有全局中继选择的双跳放大转发选择性中继系统的中断概率性能。考虑两种不同的情况。在第一种情况下，假设干扰器具有随机数和位置。利用广义伽玛近似（GGA）的停电概率的一维积分的形式推导。在第二种情况下，假设干扰器具有固定的数量和位置。导出了一维积分形式的精确中断概率。对于这两种情况，也提供了封闭形式的表达式的下限和渐近表达式的高信号干扰加噪声比。对于特殊情况（例如，主要干扰，i.i.d.瑞利分布信号）。数值结果表明，我们的分析的准确性，通过检查的数量和位置的中断性能的AF系统与随机和固定的中断的影响。
2014-10-04 cs.IT cs.NI math.IT
Analysis of Outage Probability of MRC with $η-μ$ co-channel interference
当期望信号和干扰信号都受到$η-μ$衰落的影响时，采用最大比合并的系统的中断概率近似表达式被推导出来。这些近似是用Appell函数和Gauss超几何函数表示的。一个密切的匹配之间观察到的中断概率的结果，通过推导出的解析表达式和通过蒙特卡洛模拟得到的。
2018-05-20 cs.IT math.IT
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
Transmission Capacity of Wireless Ad Hoc Networks with Energy Harvesting Nodes
当网络中的每个节点从自然界中获取能量时，如太阳能、风能、振动等，分析了ad hoc无线网络的传输容量。传输容量是节点的最大允许密度，满足每个发送器-接收器速率和中断概率约束。假设每个节点处的能量到达遵循伯努利分布，并且每个节点使用能量缓冲器/电池来存储能量。对于ALOHA媒体接入协议（MAP），最大化传输容量的最佳传输概率导出作为能量到达分布的函数。博弈论分析ALOHA MAP，其中每个发射机试图最大化自己的吞吐量，并对称纳什均衡推导。对于CSMA MAP，退避概率和中断概率是根据输入能量分布推导的，从而表征传输容量。
2012-05-25 cs.IT math.IT
Resource Allocation and Outage Analysis for An Adaptive Cognitive Two-Way Relay Network
针对多中继认知无线电网络，研究了一种自适应双向中继协作机制，以提高二次传输性能。推导了仅需统计信道信息时，最小化二次中断概率的功率分配和中继选择方案。在主传输的服务质量服务质量以主中断概率为约束的条件下，推导出了次中断概率的精确闭式表达式。为了更好地理解主用户干扰对二次传输的影响，我们进一步研究了当主用户信噪比趋于无穷大时，二次中继网络的渐近行为，包括功率分配和中断概率。仿真结果说明了所提出的方案的性能。
2017-05-05 cs.IT cs.NI math.IT
Compound Outage Probability and Capacity of a Class of Fading MIMO Channels with Channel Distribution Uncertainty
在部分信道分布信息下，研究了一类块衰落MIMO信道的中断概率和容量。具体而言，通道或其分布是未知的，但后者已知属于一类分布，其中每个成员都在标称分布的一定距离（不确定性）内。相对熵被用作分布之间距离的度量。引入并研究了复合中断概率，定义为最小（在发射信号分布上）-最大（在信道分布类上）中断概率。这将标准中断概率推广到部分信道分布信息的情况。给出了基于一维凸优化的复合中断概率的表征、性质和近似表达式。它示出有两个政权的行为：当标称中断概率降低（例如，通过增加SNR），复合中断第一线性下降到一定的阈值（相对熵距离相关），然后只有几何（即非常缓慢），所以没有显着的进一步减少是可能的。复合中断仅取决于相对熵距离和标称中断，所有其他细节（标称衰落和噪声分布）是无关的。标称信道分布优化的发射信号分布示出也是最佳的整个类的分布。交换的相对熵分布的影响进行了研究，并建立了错误地板效应。研究了Lp距离约束下的复合中断概率。所得到的结果适用于一个通用的信道模型（任意标称衰落和噪声分布）。
2011-02-05 cs.IT math.IT
Proof of the outage probability conjecture for MISO channels
在Telatar 1999中，证明了在高斯衰落的MIMO信道中，使中断概率最小化的协方差矩阵是对角线上为零或常数值的对角线。在MISO设置中，这相当于猜想具有最大tale概率的高斯二次型对应于这样的对角矩阵。我们证明在这里的MISO设置的猜想。
2011-03-28 cs.IT math.IT
Ergodic Transmission Capacity of Wireless Ad Hoc Networks with Interference Management
大多数关于无线网络吞吐量的工作忽略了无线信道固有的时间相关性，因为它降低了可处理性。为了更好地建模和量化无线网络吞吐量的时间变化，本文介绍了一种称为遍历传输容量（ETC），它包括空间和时间遍历性的度量。网络中的所有发射机形成一个齐次泊松点过程，所有信道由有限状态马尔可夫链建模。刻画了中断概率和ETC的界，并讨论了它们在稀疏网络和稠密网络中的标度行为。从这些结果中，我们表明，ETC的特点是信道状态相关向量和不变的马尔可夫链的概率向量的内积。这表明，信道感知的机会传输并不总是增加ETC。最后，我们看看中断概率与干扰管理从随机几何的角度来看。由于干扰管理中断概率和ETC的改进界限的特点，他们提供了一些有用的见解，如何有效地管理稀疏和密集网络中的干扰。
2011-03-31 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for Minimizing Outage Probability of UAV Relay Communications
近年来，无人机（UAV）网络发展迅速，对各种应急通信场景具有吸引力。在本文中，我们认为无人机作为中继节点，以协助从基站（BS）到地面用户（GU）的无线传输。推导了莱斯衰落信道下基于无人机中继的BS-GU传输中断概率的闭式表达式。然后，我们制定了一个优化问题，以最大限度地减少中断概率的无人机中继通信与约束的BS和GU的总传输功率。证明了我们所提出的优化问题是凸的，并找到了一个最优的功率分配解决方案的中断概率最小化。仿真结果表明，随着功率分配因子的增大，中断概率先减小后增大，表明存在最优功率分配解。此外，它表明，建议的最优功率分配方案显着优于传统的等功率分配的中断概率。
2019-05-02 cs.IT math.IT
Classes of lower bounds on outage error probability and MSE in Bayesian parameter estimation
本文提出了贝叶斯参数估计中中断错误概率和均方误差的新下界。h中断错误概率和MSE的最小值分别由广义最大后验概率和最小MSE（MMSE）估计器获得。然而，这些估计量及其相应性能的计算通常是不容易处理的，因此，这些方面的下限可能是非常有用的性能分析。利用Holder不等式推导出了中断错误概率的下界。这个类是用来推导出一类新的贝叶斯MSE界。结果表明，对于单峰对称条件概率密度函数（pdf），该类中最紧的中断错误概率下界达到最小的中断错误概率，最紧的MSE界与MMSE性能一致.此外，它表明，建议的MSE界总是紧比Ziv-Zakai下界（ZZLB）。通过一些例子，建议的界限与其他现有的性能下限进行了比较。
2010-05-04 cs.IT math.IT
Distortion Outage Probability in MIMO Block-Fading Channels
本文研究了MIMO块衰落信道中只有接收端信道状态信息的模拟信源传输问题。不同于以往的工作，认为端到端的预期失真作为一个品质因数，我们研究的失真中断概率。我们首先考虑众所周知的发射机通知界，这产生了一个基准下限的失真中断概率的任何编码方案。接下来，我们将结果与源信道分离进行比较。与期望失真方法的关键区别在于，如果信道码率选择适当，则源-信道分离不仅可以实现与发射机通知的下限相同的分集指数，而且可以实现与发射机通知的下限相同的失真中断概率。
2010-06-08 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of a Frequency-Hopping Ad Hoc Network in Rayleigh Fading
本文提出了一种新的方法来优化存在瑞利衰落的跳频ad hoc网络。假设系统使用容量接近码（例如，Turbo或LDPC）和非相干二进制连续相位频移键控（CPFSK）调制。以传输容量为性能指标，对跳频信道数、CPFSK调制指数和码率进行联合优化。网络中的移动台被假定为均匀地位于有限区域内。给出了具有物理干扰信道的网络的中断概率的闭式表达式。中断概率首先被发现条件上的移动台的位置，然后平均的移动台的空间分布。传输容量是空间频谱效率的度量，从中断概率获得。考虑到CPFSK调制和容量逼近编码的约束，对传输容量进行了修正。提出了两种最大化输电容量的优化方法。第一种是蛮力法，第二种是梯度搜索算法。从优化获得的结果棚新的洞察到跳频信道的数量，调制指数，和纠错码的速率之间的基本权衡。
2012-07-14 cs.IT math.IT
Outage Probability of Energy Harvesting Relay-aided Cooperative Networks Over Rayleigh Fading Channel
能量收集技术具有部署灵活性和降低维护费用的优点，是协作网络中中继节点能量供应的一种潜在方式。与传统的功率源不同，这种情况下的中继节点可能会以一定的概率耗尽能量，这会降低中继辅助协作传输的效益。本文研究了慢衰落信道中能量收集中继节点辅助下的协作网络的中断行为，并尝试推导出该协作协议的中断概率的封闭表达式。通过与传统的直接传输协议的比较，得出了两个结论：1）除了能量耗尽概率为零的极端情况外，分集增益不会增加; 2）在最小化中断概率的前提下，可以获得一个用于提高系统性能的乘法增益。
2014-09-01 cs.IT math.IT
Precoding for Outage Probability Minimization on Block Fading Channels
中断概率极限是受衰落影响的编码通信系统的字出错率的基本且可实现的下限。该限制主要由两个参数决定：分集阶数和编码增益。利用线性预编码，在块衰落信道中无需纠错码就可以实现全分集。然而，预编码对编码增益的影响并不是很清楚，主要是由于中断概率的复杂表达式。使用几何方法，本文建立了简单的中断概率上界，最小化产生的预编码矩阵，实现非常好的性能。对于离散的字母表，它示出的星座扩展和预编码的组合是足够接近的最小可能的中断实现的i.i.d.高斯输入分布，从而基本上最大化编码增益。
2012-10-04 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of Outage Probability in Multi-Intelligent Reflecting Surface-Assisted Systems
智能反射表面（IRS）被认为是设计频谱和能量高效的无线系统的一个有前途的解决方案。在这封信中，我们研究了莱斯衰落下的多IRS辅助系统，其中相移只适应视线（LoS）组件。首先，我们分析和优化的中断概率的多IRS辅助系统在慢衰落的情况下的非LoS（NLoS）组件。我们还表明，最佳中断概率的IRS和每个IRS的元素的数量时，LoS组件比NLoS的强。然后，我们描述了渐近最优中断概率在高信噪比（SNR）制度，并表明它与功率的LoS组件。据我们所知，这是第一个工作，研究中断概率在多IRS辅助系统。
2019-09-15 cs.IT math.IT
Outage Probability of Power-based Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) on the Uplink of a 5G Cell
这封信提出了一种分析方法来评估5G小区上行链路上基于功率的NOMA的中断概率，中断被定义为接收器未能成功解码所有同时接收到的信号的事件。在检查的情况下，连续干扰消除（SIC）被认为是一个任意数量的叠加信号存在。对于瑞利衰落的情况下，中断概率提供了封闭的形式，清楚地概述了它的依赖性的信号-噪声比的用户，同时发送，以及对他们的距离从接收机。
2017-07-05 cs.IT math.IT stat.AP
Performance Analysis of Ad-Hoc Routing in Clustered Multi-hop Wireless Networks
本文分析了分簇解码转发多跳中继（CDFMR）无线瑞利衰落网络的性能，阐明了其能量和频谱效率的设计原则。重点是异构无线网络的一般性能分析（在所有SNR范围内），可能有不同数量的中继在集群中的各种分离。对于分簇多跳中继系统，ad-hoc路由是一种高效的分散式路由算法，它利用局部信道状态信息逐跳选择最佳中继节点。本文将ad-hoc路由和协作分集技术结合到CDFMR系统中，推导出了目的节点端到端信噪比概率分布的封闭表达式，以及在多种调制方式下的系统符号出错率性能，并给出了系统符号误码率的计算公式。以及（iii）系统各态历经容量、中断概率和SNR（功率）增益可达概率的精确解析表达式。我们还提供了简单的解析渐近表达式的SER和中断概率在高信噪比制度。仿真结果验证了分析的正确性。
2014-06-30 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Analysis of Spectrum Sharing Energy Harvesting Cognitive Relays in Nakagami-$m$ Channels
能量收集（EH）认知中继是解决频谱利用效率低下问题的一个令人兴奋的解决方案，同时实现绿色通信和空间多样性。在频谱共享的情况下，我们调查的认知中继网络的性能，其中一个次要的源与其目的地通过Nakagami- $m$信道通过解码和转发EH中继通信，同时保持低于预定义的阈值的主用户的中断概率。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达二次中断概率，并表明它是一个功能的概率EH中继有足够的能量进行中继，这反过来又取决于能量收集和消费率的EH中继和主要中断概率阈值。我们还表明，放松主要中断约束可能并不总是有利于认知EH中继网络由于中继的发射功率的能量约束的限制。
2015-08-30 cs.IT cs.NI math.IT
Secrecy Outage Probability Fairness for Intelligent Reflecting Surface-Assisted Uplink Channel
本文研究了智能反射面（IRS）辅助的多用户上行链路信道中的物理层安全（PLS）问题。由于瞬时窃听者的信道状态信息（CSI）不可用，保密率无法测量。在这种情况下，现有的研究通常集中在最大化的最小值（最大-最小）的信号与干扰加噪声功率比（SINR）的多个用户之间，并没有考虑由窃听者造成的保密中断概率。在本文中，我们首先制定的最大（最小-最大）秘密中断概率多个用户之间的最小化。该算法通过交替优化接收矩阵和相移矩阵来求解。仿真结果表明，与max-min SINR策略相比，该算法的最大秘密中断概率显著降低，具有更高的安全性能。
2022-05-22 cs.IT math.IT
Trading Wireless Information and Power Transfer: Relay Selection to Minimize the Outage Probability
研究了具有能量收集约束的多中继网络的中断概率最小化问题。中继器是用于从源射频（RF）信号同时传输无线信息和功率的混合节点。存在与中继节点用于能量和信息传输的时间量相关联的折衷。大的信息传输间隔意味着从RF信号中收集能量的时间很短，因此中断事件的概率很高。我们提出了一个合作系统的中继选择方案与固定数量的RF供电的继电器。我们解决因果和非因果信道状态信息的情况下，在中继-目的地链路和评估的权衡与信息/功率传输的中断概率最小化的上下文中。
2014-12-09 cs.IT math.IT
Spatial and Temporal Correlation of the Interference in ALOHA Ad Hoc Networks
干扰是无线自组织网络性能的主要限制因素。干扰的时间和空间相关性使得中断在时间上相关（对于重传很重要）并且在空间上相关（对于路由很重要）。在这封信中，我们量化的时间和空间相关性的干扰在无线ad hoc网络的节点分布作为一个泊松点过程的平面上时，ALOHA被用作多址接入方案。
2009-04-08 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability Analysis of IRS-Assisted Systems Under Spatially Correlated Channels
研究了空间信道相关性对智能反射面辅助单输入单输出通信系统中断概率的影响。特别是，我们推导出一种新的封闭形式的表达中断概率为任意相移和相关矩阵的间接信道。为了阐明空间相关性的影响，我们进一步获得了文献中遇到的两种常见情况下的封闭形式的表达式时，大尺度衰落系数表示的传播距离上的损失。数值结果验证了封闭表达式的严密性和有效性。此外，空间相关性提供了显着降低中断概率的直接信道被阻塞。
2021-04-22 cs.IT math.IT
Repetition-based NOMA Transmission and Its Outage Probability Analysis
在本文中，我们讨论了一种非正交多址接入（NOMA）计划，利用高分集增益的重复，即基于重复的NOMA。与传统的功率域NOMA不同，所有用户可以具有相同的发射功率，但是具有不同的重复次数。由于高分集增益，可以实现低中断概率，而无需瞬时信道状态信息（CSI）反馈用于功率分配。推导出中断概率上限的封闭表达式，从而可以决定关键参数的值，以保持中断概率低于目标值。我们还考虑了有限长码的平均错误概率。仿真结果与导出的界限进行了比较，结果表明，界限是合理的紧，可以用来决定关键参数（例如，码率）以保证目标错误概率。
2020-04-02 cs.IT math.IT
A General Analytical Approach for Outage Analysis of HARQ-IR over Correlated Fading Channels
提出了一种通用的解析方法，推导了相关衰落信道下具有增量冗余的混合自动重传请求（HARQ-IR）的中断概率。与以往的分析不同，考虑信道相关性是中断分析的关键原因之一。利用条件Mellin变换，将相关瑞利衰落信道下HARQ-IR中断概率精确表示为独立Nakagami衰落信道下HARQ-IR中断概率的混合，其中权值为负多项式概率。它的直接应用是进行渐近中断分析，以获得更多的见解，其中渐近中断概率以简洁的形式获得。渐近中断概率具有一些特殊的性质，便于HARQ-IR的最优功率分配和速率选择。最后，数值结果的验证和讨论。
2022-09-23 cs.IT math.IT
Outage Probability of Diversity Combining Receivers in Arbitrarily Fading Channels
本文提出了一种简单而精确的方法来计算任意衰落L分支分集合并接收机输出端的中断概率。该方法是基于鞍点近似，它只需要在每个分集分支的输出端的信噪比的矩生成函数的知识。此外，我们表明，所得到的结果减少到封闭形式的表达式在许多特殊情况下的实际利益。数值结果表明，所提出的方法的实际中断值和衰落和系统参数的大的混合非常高的精度。
2011-05-22 cs.IT math.IT
A Direct Approach to Computing Spatially Averaged Outage Probability
本文描述了一种直接计算网络空间平均中断概率的方法，该网络的阻塞点按点过程分布，信号受衰落影响。与大多数常见的方法不同，它不需要像拉普拉斯变换这样的变换。实例表明，如何直接获得的中断概率存在瑞利衰落的网络中，其故障是由二项式和泊松点过程定义在任意区域。我们还证明了，通过将任意区域扩展到整个平面，Poisson点过程的结果收敛到Baccelli等人发现的相同表达式。
2014-04-23 cs.IT math.IT
Outage Probability of Dual-Hop Multiple Antenna AF Relaying Systems with Interference
分析了双跳多天线放大转发中继系统在干扰情况下的中断性能。对于固定增益和可变增益的中继方案，系统的中断概率的精确解析表达式推导。此外，简单的中断概率近似在高信噪比政权提供，和系统实现的分集阶的特点。我们的研究结果表明，可变增益中继系统总是优于相应的固定增益中继系统。此外，固定增益中继方案仅实现分集阶数为1，而可变增益中继方案的可实现分集阶数取决于多个天线的位置。
2012-08-02 cs.IT math.IT
Spatial Interference Cancelation for Mobile Ad Hoc Networks: Perfect CSI
节点间的干扰直接限制了移动自组织网络的容量。本文重点研究了具有理想信道状态信息（CSI）的空间干扰消除技术，并分析了相应的网络容量。具体地，通过使用多个天线，在每个接收器处应用迫零波束成形以消除最强干扰。在空间干扰消除条件下，分析了网络传输容量，定义为在中断和信干噪比约束下的最大发送节点密度。假设网络节点的位置和空间i.i.d.瑞利衰落信道，数学工具，从随机几何推导出缩放定律的传输容量。具体来说，对于较小的目标中断概率，传输容量被证明遵循幂律增加，其中指数是天线阵列大小的倒数或更大，具体取决于通过损耗指数。如仿真所示，空间干扰消除将传输容量增加一个数量级或更多，即使仅向每个节点添加一个额外的天线。
2008-04-04 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Discrete Power Control in Poisson-Clustered Ad Hoc Networks
数字手机中的功率控制实际上是以离散方式实现的，并且通常这种离散功率控制（DPC）方案是次优的。在本文中，我们首先表明，在泊松分布的ad hoc网络中，如果DPC是适当的设计，满足一定的条件下，它可以严格优于恒定功率控制（即没有功率控制）的平均信号干扰比，中断概率和空间重用。这促使我们提出了一个$N$层DPC计划在无线分簇自组织网络中，在圆形集群中的发射机和他们的预期接收机的特点是由一个泊松集群过程（PCP）的平面$\mathbb{R}^2$。每个发射机的集群被镶嵌到$N$层环中，如果预期接收机位于第$i$层，则采用发射功率$P_i$。在$N$层DPC的基础上，重新定义了传输容量和无中断空间复用因子两个性能指标。每个层在一个集群的中断概率的特点，并用于推导出最佳的功率缩放定律$P_i=Θ\left(η_i^{-\fracα{2}}\right)$，与$η_i$选择功率$P_i$和$α$的路径损耗指数的概率。此外，还讨论了基于$η_i$优化$P_i$和$N$的具体设计方法。仿真结果表明，所提出的最佳$N$层DPC显着优于其他现有的功率控制方案的TC和空间重用。
2014-05-11 cs.IT math.IT
Outage Probability Analysis of Mixed RF-FSO System Influenced by Fisher-Snedecor Fading and Gamma-Gamma Atmospheric Turbulence
本文研究了一种由射频（RF）和自由空间光（FSO）链路组成的双跳中继系统。采用解码转发（DF）中继来整合第一RF链路和第二视距FSO链路。假设RF信道服从最近提出的Fisher-Snedecor衰落模型，该模型在现实的无线通信场景中被证明是方便建模的。FSO信道受Gamma-Gamma分布大气湍流的影响。中断概率的表达式推导和利用目前的数值结果。根据所给出的结果，检查并讨论了各种RF和FSO信道参数对整体系统性能的影响。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Interference and Throughput in Aloha-based Ad Hoc Networks with Isotropic Node Distribution
我们研究了时隙Aloha ad hoc网络中的干扰和中断统计，其中节点的空间分布是非平稳和各向同性的。在这样的网络中，中断概率和本地吞吐量取决于网络中的特定位置和空间分布的形状。我们推导出封闭形式的干扰的某些分布特性，这些特性对于分析无线网络作为位置和空间形状的函数是很重要的。我们的研究结果集中在路径损耗指数2和4，前一种情况下，由于空间节点分布的平稳性假设，无法分析。我们提出了两个衡量非平稳网络中的本地吞吐量的指标，并讨论了如何将我们的研究结果可以应用到分析和优化。
2012-05-23 cs.IT math.IT
Outage Duration in Poisson Networks and its Application to Erasure Codes
我们推导出在一个典型的接收器在一个无线网络中的泊松分布的发送消息的时隙随机接入在瑞利衰落信道的链路中断持续时间的概率分布。该结果被用来分析随机线性网络编码的性能，表明存在一个最佳码率，干扰相关性影响解码概率和吞吐量。
2019-11-26 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability in Network Coding Based Cooperative Wireless Networks over Nakagami-m Fading Channels
针对Nakagami-m衰落信道下基于网络编码的两源两中继协作网络，推导各S-D对中断概率闭式解，扩展至多中继多S-D对场景，并分析链路衰落因子影响及分集阶数。
2024-01-27 cs.IT math.IT
Tradeoff Caching Strategy of Outage Probability and Fronthaul Usage in Cloud-RAN
本文提出了一种最优内容缓存策略，以联合最小化云无线接入网（Cloud-RAN）中的小区平均中断概率和前传使用。首先给出了考虑用户位置的中断概率的精确闭式表达式，并通过复合Simpson积分得到了小区平均中断概率。联合优化小区平均中断概率和前传使用的缓存策略，然后制定为一个加权和最小化问题，这是一个非线性0-1整数NP-难问题。为了解决这一NP难问题，本文提出了两种启发式算法。首先，提出了一种基于遗传算法的方法。数值结果表明，所提出的基于遗传算法的方法的性能显着降低计算复杂性是接近的最佳性能实现的穷举搜索基于缓存策略。其次，为了进一步降低计算复杂性，提出了一种模式选择方法。数值结果表明，这种方法可以通过一个单一的计算在很宽的加权因子的性能接近最优。
2018-02-05 cs.IT math.IT
Outage Probability of Overhearing Amplify-and-Forward Cooperative Relaying
研究了采用空时网络编码（STNC）的偷听放大转发（AF）协作中继的中断性能。首先，这种中继系统的传输协议，即，提出了一种基于STNC的具有偷听AF中继的协作中继（STNC-OHAF）。然后分析了STNC-OHAF的瞬时端到端信噪比表达式。在此基础上，STNC-OHAF在独立但不一定同分布（i.n.i.d）的瑞利衰落信道的中断概率的显式表达式的理论推导。数值结果验证了我们的理论分析，并表明通过引入中继间的偷听，系统的中断性能可以大大改善。它还表明，有一个折衷的系统总中断容量和发送的符号数。
2015-01-04 cs.IT math.IT
Outage Probability of Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Full Duplex Two-way Communications
本文研究了智能反射面（IRS）辅助全双工双向通信系统的中断概率，它表征了系统克服长深度衰落造成的传输数据丢失的性能。为此，我们首先推导出一个任意给定的IRS波束形成器的级联端到端等效信道的概率分布。我们的分析表明，在所考虑的情况下，推导出这样的概率分布比相位匹配IRS波束形成器的情况更具挑战性。在此基础上，利用推导出的等效信道的概率分布，得到了中断概率性能的封闭表达式。理论分析表明，反射单元数对提高系统可靠性有显著影响。大量的数值结果验证了推导结果的正确性，并确认所考虑的IRS辅助双向通信系统相比，单向对应的优越性。
2021-08-06 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis of Multi-User Multi-Eavesdropper Wireless Systems
在本文中，我们探讨了多用户无线系统，包括多个用户打算发送到一个基站（BS），而多个窃听者试图利用用户传输的物理层安全性。本文研究了利用多用户调度提高传输安全性的方法，提出了一种只需要基站的信道状态信息而不需要被动窃听者的信道状态信息的多用户调度方案。我们还考虑了循环调度的比较目的。在瑞利衰落信道下，推导了该调度和多用户调度的保密中断概率的封闭表达式。数值结果表明，所提出的多用户调度优于轮询调度的秘密中断概率。随着用户数的增加，轮询调度的秘密中断概率保持不变。相比之下，所提出的多用户调度的保密中断性能显着提高与用户数量的增加。
2014-11-02 cs.IT math.IT
Impact of RIS on Outage Probability and Ergodic Rate in Wireless Powered Communication
本文研究RIS与无线供电通信结合以提升能量受限用户性能，推导了中断概率和保密速率的闭式表达式，并通过理论与仿真分析揭示了系统见解与参数选择。
2024-01-03 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Analysis and Beamwidth Optimization for Positioning-Assisted Beamforming
传统的波束成形基于信道估计，当天线阵列较大时，信道估计可能是计算密集的并且不准确的。在这项工作中，我们研究了定位辅助波束形成系统的中断概率。在考虑定位误差、链路距离和波束宽度的情况下，得到了系统中断概率的闭合界。基于分析结果，我们表明，波束宽度应优化的链路距离和发射功率，这样的优化显着抑制中断概率。
2022-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Analysis on Type I HARQ over Time-Correlated Rayleigh Fading Channels
本文分析了时间相关瑞利衰落信道下的I类混合自动重传请求（HARQ）。由于信道时间相关性的存在，该分析比文献中的先前分析更具挑战性。首先推导出停电概率作为一个加权和的联合CDF的多个独立的伽玛随机变量的基础上的无穷级数表示。提出了一种有效计算中断概率的截断方法，并证明了截断误差随截断阶数的增加呈指数下降。该方法将数据包传输速率、发射功率和信道时间相关性对系统性能的影响解耦，并对系统性能进行了分析。基于渐近中断概率，分析了HARQ的分集阶数。研究发现，即使在时间相关的衰落信道下，也可以实现全分集，并且在高信噪比下，信道的时间相关性对中断概率有负面影响。最后，我们的分析结果进行了验证蒙特卡罗模拟。
2022-09-23 cs.IT math.IT
Stacked Intelligent Metasurface-Assisted Fluid Antenna Systems: Outage Probability
University of Hertfordshire（赫特福德大学）
本文提出了一种新颖的联合SIM-FAS通信模型，通过SIM和FAS分别进行传输和接收，并利用块对角矩阵近似方法推导出 outage 概率的闭式表达式，优化SIM相移以最小化 outage，数值结果验证了分析的准确性并展示了相对于传统基准方案的显著性能提升。
2026-05-21 cs.IT math.IT
Saddle Point Approximation for Outage Probability Using Cumulant Generating Functions
这封信提出了使用鞍点近似（SPA）来评估无线蜂窝网络的中断概率。与传统的基于数值积分的方法不同，SPA方法依赖于累积量生成函数（CGF），并消除了显式数值积分的需要。该方法是通用的，可以应用于各种各样的分布，因为它们的CGF存在。我们说明了有用的SPA信道衰落分布，如Nakagami- $m$，Nakagami- $q$（霍伊特），和Rician分布。数值结果验证了SPA方法的准确性。
2015-10-19 cs.IT math.IT
Exact Outage Probability Analysis of the Mixed RF/FSO System With Variable-Gain Relays
本文对具有多个可变增益放大转发继电器的射频/自由空间光混合中继系统进行了统一分析。采用部分中继选择（PRS）来选择用于进一步重传的活动中继。由于第一RF跳的快速衰落统计，假设RF链路的信道状态信息是过时的，其用于中继增益调整和PRS过程两者。射频跳频会受到瑞利衰落的影响，而自由空间光通信跳频则会受到大气湍流和指向误差的影响。大气湍流引起的光信号强度起伏采用广义Malaga（M）分布模型，该模型考虑了多散射分量的影响。导出了中断概率的精确表达式。此外，提供了高信噪比近似，其可用于有效地确定中断概率底限。通过蒙特卡罗仿真验证了数值结果，并分析了系统参数和信道参数对RF/FSO系统性能的影响。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Asymptotic Outage Probability Analysis for General Fixed-Gain Amplify-and-Forward Multihop Relay Systems
在本文中，我们提出了一个固定增益放大转发（AF）多跳中继链路在高信噪比制度的中断概率的分析。我们的分析利用梅林变换的属性，即使当每跳信道增益坚持完全不同的衰落模型，推导出一个渐近近似是准确的。本文的主要结果是中断概率的一般表达式，它是每跳信道增益的梅林变换的函数。此外，我们明确地计算四个不同的系统的渐近中断概率，从而在每个系统中的每跳信道坚持要么Nakagami-m，威布尔，Rician，或霍伊特衰落配置文件，但其中的分布参数可能会有所不同，从跳到跳。这一分析导致我们的第二个主要结果，这是一个半一般的封闭式公式一般固定增益AF多跳系统的中断概率。我们利用该公式来分析四跳系统的示例场景，其中每跳信道遵循上述四个衰落模型，即，第一个信道是Nakagami-m衰落，第二个信道是Weibull衰落，等等。最后，我们提供了仿真结果来证实我们的分析。
2012-06-14 cs.IT math.IT
Enhancement of Physical Layer Security Using Destination Artificial Noise Based on Outage Probability
在本文中，我们研究使用目的地人工噪声（DAN）除了源人工噪声（SAN），以提高物理层的保密性与中断概率为基础的方法。假设网络中的所有节点（即源、目的地和窃听者）都配备有多个天线。此外，窃听者是被动的，其信道状态和位置在源和目的地是未知的。在我们提出的方案中，通过优化分配功率的SAN，DAN和数据信号，一个最小值的中断概率是保证在窃听，并在同一时间在目的地的信噪比（SNR）的一定水平是确保。我们的仿真结果表明，使用DAN与SAN带来了显着的增强功耗相比，仅仅采用SAN实现相同的中断概率在窃听的方法。
2017-04-11 cs.CR cs.IT math.IT
System Outage Probability of PS-SWIPT Enabled Two-Way AF Relaying with Hardware Impairments
在本文中，我们研究了系统中断概率的同时无线信息和功率传输（SWIPT）为基础的双向放大转发（AF）中继网络考虑收发器硬件损伤（HI），其中，能量受限中继节点基于功率分割协议来处理接收到的信号，并且两个终端采用选择组合（SC），利用来自直接链路和中继链路的信号的方案。假设独立但非相同分布的Nakagami-m衰落信道，我们推导出封闭形式的系统中断概率，这使我们能够识别高数据率区域中由HI引起的系统中断概率的两个关键天花板效应，即，中继协作上限（RCC）和整体系统上限（OSC）。具体来说，RCC阻止中继链路参与协作通信，而OSC使整个系统处于中断状态。此外，我们推导出所考虑的网络的可实现的分集增益，这表明分集增益等于直接链路的形状参数或零。通过计算机模拟验证了分析结果的正确性，并研究了系统参数对系统中断性能、最优功率分配比以及能量效率的影响。
2020-09-30 cs.IT math.IT
Reliability Analysis of Large Intelligent Surfaces (LISs): Rate Distribution and Outage Probability
大型智能表面（LISs）最近被提出作为一种有效的无线通信解决方案，可以利用部署在整个人造结构（如墙壁）上的天线阵列。LIS可以提供空间密集型和可靠的通信，使所需的无线信道能够呈现完美的视线。然而，LIS的中断概率，这是一个重要的性能指标，以评估系统的可靠性，仍然没有特征。本文对LIS系统上行链路和速率的分布进行了渐近分析。给出推导出的渐近分布，中断概率推导出所考虑的LIS系统。仿真结果表明，在大量天线和设备存在的情况下，所提出的渐近分析的结果与精确的互信息非常一致。
2019-08-24 cs.IT math.IT
Outage Probability in Arbitrarily-Shaped Finite Wireless Networks
本文分析了有限无线网络中的中断性能。与大多数先前的作品不同，它们要么假设特定的网络形状，要么考虑参考接收器的特殊位置，我们提出了两个通用框架，用于分析计算任意形状的有限无线网络的任意位置处的中断概率：（i）基于矩生成函数的框架，其基于累积分布的拉普拉斯变换的数值反演，以及（ii）基于参考链路功率增益的框架，其利用参考发射机和接收机之间的衰落功率增益的分布。中断概率是在衰落分布和中断器的可能位置上空间平均的。边界效应准确地占使用的概率分布函数的距离的随机节点从参考接收器。对于由二项式点过程和Nakagami- $m$衰落信道建模的节点位置的情况下，我们演示了使用所提出的框架来评估在任何位置内的中断概率的磁盘或多边形区域。分析说明了有限的无线网络中的位置相关的性能，并强调了准确建模的边界效应的重要性。
2013-12-20 cs.IT math.IT
Asymptotic Outage Analysis of HARQ-IR over Time-Correlated Nakagami-$m$ Fading Channels
本文分析了具有增量冗余的混合自动重传请求（HARQ-IR）的中断性能。不同于以往的分析，时间相关Nakagami- $m$衰落信道被认为是。因此，中断分析涉及多个相关移位Gamma随机变量的产品的概率分布分析，并且比先前的分析更具挑战性。在发现接收信噪比条件独立性的基础上，利用条件梅林变换精确地推导了中断概率。具体地，在时间相关的Nakagami- $m$衰落信道下的HARQ-IR的中断概率可以被写为独立Nakagami衰落信道上的HARQ-IR的中断概率的加权和，其中权重由负多项式分布确定。这一结果不仅使一个有效的截断近似的中断概率一致收敛，但也渐近中断分析，以进一步提取清晰的见解，从来没有发现的HARQ-IR，即使在快衰落信道。渐近中断概率，然后推导出一个简单的形式，清楚地量化的发射功率，信道时间相关性和信息传输速率的影响。证明了渐进中断概率是HARQ各轮发射功率乘积的反幂函数，是信道时间相关系数的增函数，是信息传输速率的单调增凸函数.渐近结果的简单表达使得HARQ-IR的最优功率分配和最优速率选择具有低复杂度。最后，数值结果验证了我们的分析结果和证明的渐近结果的最优系统设计的应用。
2017-06-01 cs.IT math.IT
