Multi-Feedback Successive Interference Cancellation for Multiuser MIMO Systems
针对多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的上行链路，提出了一种低复杂度的多反馈连续干扰消除（MF-SIC）策略。在所提出的MF-SIC {算法与阴影区域约束（SAC）}，增强的干扰消除是通过引入{星座点作为候选人}，以打击错误传播的决策反馈环。我们还将MF-SIC与多分支（MB）处理相结合，实现了更高的检测分集阶数。针对编码系统，提出了一种基于MF和MB-MF干扰抑制技术的低复杂度软输入软输出（SISO）迭代（Turbo）检测器。MF-SIC的计算复杂性与常规SIC算法{相当}{因为需要非常少的附加复杂性}。仿真结果表明，该算法的性能明显优于传统的SIC方案，接近最优检测器。
2013-02-24 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
On the Secrecy Performance of Generalized User Selection for Interference-Limited Multiuser Wireless Networks
研究了在干扰受限的无线网络中，当存在一个主要窃听者时，由基站（BS）、$N$合法用户和窃听者组成的多用户分集方案的保密性能.假设在窃听者和每个合法用户的接收机处干扰支配噪声功率，则BS以第$k$最佳（最高）信号干扰比向合法用户发送信息。我们推导出一个封闭形式的表达式为任意$N$的秘密中断概率和渐近表达式为固定的$k$和大$N$。此外，我们推导出一个封闭形式的渐近表达式的遍历保密容量的$k$ -th最好的用户，并表明它的规模像$O\left(\log(N)\right)$固定的$k$和大$N$。
2018-12-27 cs.IT math.IT
Asymptotic Performance Analysis of Generalized User Selection for Interference-Limited Multiuser Secondary Networks
分析了干扰受限的认知无线电系统次级多用户网络中广义多用户分集方案的渐近性能。假设有大量的次用户，并且与来自主发射机的干扰相比，每个次用户的接收机处的噪声可以忽略不计，则次发射机向第$k$最佳次用户（即，具有第$k$最高信号干扰比（SIR）的次用户）发送信息。我们使用极值理论表明，对于固定的$k$和大量二级用户，第$k$最高SIR在分布上均匀收敛于逆伽马随机变量。我们使用这个结果推导出渐近表达式的平均吞吐量，有效吞吐量，平均出错率和中断概率的$k$ -th最好的二级用户在二级发射机连续功率自适应下，这确保了在初级接收机的瞬时干扰约束的满足所造成的二级发射机。数值模拟表明，我们推导的渐近表达式是准确的系统参数的不同值。
2019-06-10 cs.IT math.IT
Exploiting Opportunistic Multiuser Detection in Decentralized Multiuser MIMO Systems
该文研究了一种分散式多用户多天线（MIMO）系统的设计，该系统在固定的窄带上实现频谱共享，其中共存用户通过迭代的方式独立地更新各自的发送协方差矩阵，以达到各自的发送速率最大化。在文献中通常通过假设每个用户将来自所有其他用户的同信道干扰视为接收机处的附加（有色）噪声来研究该设计问题，即，应用传统的单用户解码器（SUD）。该文提出了一种新的分布式多用户MIMO系统的译码方法，即每个用户通过多用户检测技术机会性地消除来自部分或全部其他用户的同频干扰，即机会多用户检测（OMD）。本文研究了基于OMD的用户迭代最大化传输速率的最优传输协方差设计，并证明了与传统SUD相比，该方法在分散多用户MIMO系统中的容量增益。
2009-05-21 cs.IT math.IT
A convex approximation approach to Weighted Sum Rate Maximization of Multiuser MISO Interference Channel under outage constraints
研究了中断约束下多用户多输入单输出干扰信道（MISO-IFC）的加权和速率最大化问题。带停电约束的加权和率最大化问题是一个非凸优化问题，很难求解。虽然可以通过在（离散化的）中断约束的可实现速率区域中找到所有帕累托最优速率元组来以穷举搜索方式最优地处理该问题，但是该方法受到过高的计算复杂性的影响，并且仅在发射机-接收机对的数量小时才可行。在本文中，我们提出了一个凸优化的近似方法有效地处理停电约束的加权和率最大化问题。所提出的近似方法包括解决一系列凸优化问题，因此可以有效地实现的邻域点方法。仿真结果表明，该方法可以产生接近最优的解决方案。
2010-10-22 cs.IT math.IT
TDCS-based Cognitive Radio Networks with Multiuser Interference Avoidance
对于覆盖认知无线电网络，变换域通信系统（TDCS）通过频谱置零和频域扩展来支持多用户通信。在基于TDCS的CRN中，每个用户被分配特定的伪随机扩展序列。然而，多用户干扰（MUI）的存在是一个主要的问题，由于任何对TDCS信号之间的非零互相关。本文提出了一种基于TDCS的CRN框架，通过联合设计序列和调制方案来避免多用户干扰。针对CRN中频谱感知结果的不确定性，本文首先通过二维时频综合设计了一种独特的序列，得到了一类几乎完美序列。也就是说，对于大多数循环移位，周期性自相关和互相关相同地为零。这些相关特性进一步利用结合一个专门设计的循环码移位键控，以实现MUI避免的优点。数值结果表明，建议的TDCS为基础的CRNs被认为是较好的候选人分散网络对远近问题。
2013-11-20 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Wireless Energy Transfer With Coexisting Opportunistic Communication
这封信认为，一个主要的多用户多输入多输出（MIMO）无线能量传输（WET）系统和一个共存的次要的点对点MIMO无线信息传输（WIT）系统之间的频谱共享，其中WET产生干扰WIT和降低其吞吐量性能。我们表明，由于干扰，WIT系统遭受损失的自由度（DoF）的能量发射机（ET），其中，在一般情况下，需要大于1，以优化多用户WET与用户公平性的考虑发送的能量波束的数量成正比。为了最小化WIT中的自由度损失，我们进一步提出了一种基于分时原理的新的单波束能量传输方案，其中ET每次发送一个最优能量波束。这种新的方案实现了相同的WET系统的最佳性能，并最大限度地减少其干扰的WIT系统的影响。
2015-01-09 cs.IT math.IT
Multiuser MISO Transmitter Optimization for Inter-Cell Interference Mitigation
发射机优化（即，导向矢量和功率分配）的MISO广播信道（MISO-BC）。作为特殊情况，这样的约束包括总功率、每天线或每组天线功率以及“禁止干扰方向”约束。我们认为最佳的脏纸编码和简单的次优线性迫零波束形成策略，并提供数值有效的算法，解决问题的最一般形式。作为一个应用程序，我们考虑一个多小区的情况下，部分小区合作，其中每个小区优化其预编码器，考虑到在相邻小区的特定用户的干扰约束。所提出的方法的有效性进行评估，在一个简单的系统场景，包括两个相邻的小区，根据不同的公平性标准，强调附近的小区“边界”的用户的瓶颈作用。我们的研究结果表明，“主动”小区间干扰（ICI）缓解优于传统的“静态”ICI缓解的基础上部分频率复用。
2010-03-02 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom in Multiuser MIMO
我们探讨了各种多用户MIMO通信场景，如多址接入，广播，干扰，中继，X和Z信道的可用自由度。对于两用户MIMO干扰信道，我们找到了一个一般的内界和一个基因辅助的外界，在许多情况下，给我们的确切数量的自由度。我们还研究了一个共享和发送方案的发射机合作。对于共享和传输方案，我们展示了发射机合作的收益是如何完全抵消的成本，使合作，使可用的自由度不增加。
2005-10-19 cs.IT math.IT
Low Complexity Joint Iterative Equalization and Multiuser Detection in Dispersive DS-CDMA Channels
色散直接序列码分多址（DS-CDMA）信道中的通信会受到码间干扰和多址干扰的影响，从而严重影响系统的性能。联合最大\textit{a posteriori}概率（MAP）均衡和具有差错控制解码的多用户检测可以用于减轻这种干扰并实现最佳比特出错率。不幸的是，这种最佳检测通常需要过高的计算复杂性。这个问题是解决在本文中，通过减少状态格搜索检测算法的发展，从信道解码器的判决反馈的基础上。在大系统极限下分析了该算法的性能。分析和仿真结果表明，该算法复杂度低，在中等信噪比下性能接近最优，比并行干扰消除算法具有更大的系统负载容量。
2005-01-21 cs.IT math.IT
Wiretapped Signal Leakage Minimization for Secure Multiuser MIMO Systems via Interference Alignment
针对存在窃听者的安全多用户多输入多输出系统，设计了干扰对齐算法。所提出的IA技术设计的发送预编码和接收子空间矩阵，以最大限度地减少总的主链路间干扰和窃听信号。在发射机（Tx）处已知完美信道状态信息的情况下，优化问题的成本函数在Tx处的预编码矩阵以及接收机（Rx）和窃听者处的接收子空间矩阵上交替地最小化。给出了该方法的可行性条件和收敛性证明。数值结果表明，我们的IA算法的平均保密和率相比，传统的IA设计方面的显着改善。
2015-08-04 cs.IT math.IT math.OC
Energy-Efficient Symbol-Level Precoding in Multiuser MISO Based on Relaxed Detection Region
本文讨论了利用多天线系统下行链路中同时多用户传输之间的干扰问题。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。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），并因此提高系统的能量效率。在这种情况下，已经提出了新的相长干扰预编码技术，其解决了在每个用户的接收机处具有单独SINR约束的发射功率最小化（最小功率）。在本文中，我们推广的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。此外，加权最大化的最小信噪比在所有用户之间的研究，考虑到宽松的检测区域。符号出错率分析（SER）的预编码进行了讨论，以表征发射功率降低和SER增加之间的权衡，由于松弛。在此基础上，分析了该技术的能量效率性能。最后，大量的数值结果表明，所提出的计划优于其他国家的最先进的技术。
2015-04-25 cs.IT math.IT
Multiuser Computation Offloading and Downloading for Edge Computing with Virtualization
移动边缘计算（MEC）是一种新兴技术，用于通过将复杂的计算任务卸载到附近的服务器来增强移动设备的计算能力并降低其能耗。服务器上的多用户MEC通过基于虚拟化的并行计算被广泛实现。由于虚拟机共享的I/O资源有限，虚拟机之间的干扰（称为I/O干扰）会降低计算性能。在本文中，我们研究的问题，联合无线电和计算资源分配（RCRA）的多用户MEC系统中存在的I/O干扰。具体而言，卸载调度算法的设计目标是两个系统性能指标：卸载吞吐量最大化和移动能量消耗最小化。他们的设计被公式化为非凸混合整数规划问题，该问题考虑了由于卸载、结果下载和并行计算而引起的延迟。一组低复杂度的算法设计的基础上的分解方法，并利用经典技术的组合优化。由此产生的算法联合调度卸载用户，控制他们的卸载大小，并划分时间的通信（卸载和下载）和计算。它们要么是最优的，要么可以达到接近最优的模拟。综合仿真结果表明，考虑I/O干扰可以赋予对性能下降因素的卸载控制器的鲁棒性。
2018-11-19 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
Deep Learning Based Joint Pilot Design and Channel Estimation for Multiuser MIMO Channels
本文提出了一种基于深度学习（DL）技术的多用户多输入多输出（MIMO）信道联合导频设计和信道估计方案。为此，我们使用两层神经网络（TNNs）和使用深度神经网络（DNNs）的信道估计器构建导频设计器，它们被联合训练以最小化信道估计的均方误差（MSE）。为了有效地减少多用户间的干扰，我们还使用连续干扰消除（SIC）技术在信道估计过程中。数值结果表明，该方案大大优于国家的最先进的线性最小均方误差（LMMSE）的信道估计方案。
2018-12-10 cs.IT math.IT
Tomlinson-Harashima Precoding for Multiuser MIMO Systems with Quantized CSI Feedback and User Scheduling
本文研究了采用贪婪用户选择的下行多用户MIMO传输中基于低复杂度量化CSI的Tomlinson-Harashima（TH）预编码方案的和速率性能。利用极值理论导出了每个选定用户的输出信干噪比的渐近分布以及随着用户数K增大的渐近和速率。对于固定的有限信噪比和有限数量的发射天线$n_T$，我们证明了随着K的增长大，所提出的方法可以实现最佳的总和速率缩放的MIMO广播信道。我们还证明，如果我们忽略预编码损失，这种方法的平均总和速率收敛到MIMO广播信道的平均总和容量。我们的研究结果提供了深入了解量化CSI对多用户分集增益造成的多用户干扰的影响。
2014-08-03 cs.IT 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
Nonlinear MMSE Multiuser Detection Based on Multivariate Gaussian Approximation
本文基于多址干扰的多元高斯近似，导出了一类非线性MMSE多用户检测器。这种方法导致相同的表达式描述的概率数据关联（PDA）检测器，从而提供了一个替代的分析理由，这种结构。提出了一种基于多元高斯分布协方差矩阵近似的PDA检测器的简化方法，得到了一种软干扰消除方案。相应的多用户软输入，软输出检测器提供外部对数似然比推导出迭代多用户解码器中的应用。最后，一个大的系统性能分析进行了简化的PDA，表明该检测器的比特出错率性能可以准确地预测和相关的副本方法分析的最佳检测器。从统计神经动力学的方法提供了一个密切相关的替代大系统预测。数值结果表明，对于大型系统，位出错率准确预测的分析，并发现接近最佳性能。
2005-02-14 cs.IT math.IT
Beamforming for Full-Duplex Multiuser MIMO Systems
我们解决了全双工（FD）多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的和速率最大化问题。由于上行链路信道中的附加自干扰（SI）和下行链路信道中的同信道干扰（CCI）在FD通信中耦合，因此需要联合设计下行链路和上行链路多用户波束成形向量。然而，由于耦合效应，联合优化问题是非凸的，难以求解。为了正确地解决耦合的设计问题，我们重新制定了一个等效的上行链路信道的问题，使用被称为MAC-BC对偶的上行链路和下行链路信道的对偶。然后，使用最小化最大化（MM）算法的基础上仿射近似，我们得到的解决方案的重新制定的问题。此外，没有任何近似，从而性能下降，我们开发了一个交替算法的基础上迭代注水（IWF）来解决非凸问题。所提出的算法保证快速收敛和低计算复杂性。
2016-06-27 cs.IT math.IT
Interference Alignment Designs for Secure Multiuser MIMO Systems: Rank Constrained Rank Minimization Approach
在本文中，我们制定的干扰对齐（IA）问题的多用户多输入多输出（MIMO）系统中存在的窃听作为一个秩约束秩最小化（RCRM）问题。所提出的秩最小化IA方案的目的是找到预编码和接收器子空间矩阵，以将干扰和窃听信号对齐到最低维度的子空间中，同时保持所需的信号子空间跨越全部可用的空间维度。针对秩函数的非凸性，提出了RCRM问题的两种凸松弛，即核范数（NN）和加权核范数（RNN），并将秩约束转化为等价的、易处理的约束.然后，我们推导出一个坐标下降的方法来获得IA计划的解决方案。仿真结果表明，我们提出的IA设计优于传统的IA设计的平均保密和率。另一方面，我们提出的设计执行相同或更好的比其他安全IA计划，占低干扰和窃听信号功率，而不是低维度的干扰和窃听信号矩阵的系统，实现完美的IA。
2015-08-04 cs.IT math.IT math.OC
Stochastic Geometry based Interference Analysis of Multiuser mmWave Networks with RIS
在本文中，我们利用随机几何工具来估计通过可重构智能表面（RIS）在毫米波（mmWave，30-300 GHz）频段，特别是在D波段（110-170 GHz）的干扰传播。最近，为了在非视距（NLOS）通信情况下最大化信道增益，RISs引起了极大的兴趣。我们推导出RIS供电系统中随机干扰电平的表达式，并进行了仿真验证。将示出经由RIS链路的干扰水平与设计的RIS链路或LOS干扰相比相当小，因为随机干扰损失RIS增益的显著部分。分析了大阵近场远场信道和天线增益的有效性。结果表明，虽然高频系统需要大的阵列，推动远场远离天线，远场方程是非常准确的近场的一半左右的方式。
2021-07-13 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed Beamforming in Wireless Multiuser Relay-Interference Networks with Quantized Feedback
我们研究具有任意数量的发射机、中继器和接收机的无线放大转发中继干扰网络中的量化波束成形。我们设计的量化器的信道状态信息，以尽量减少的概率，至少有一个接收机错误地解码其所需的符号（S）。相应地，我们引入了一个广义的多样性措施，封装传统的一阶多样性。此外，它还结合了二阶分集，这与发射机功率相关的对数项，出现在出错率表达式。首先，我们表明，无论量化器和反馈量，使用的中继干扰网络遭受二阶分集损失相比，无干扰网络。然后，两种不同的量化方案进行了研究：第一，使用一个全局量化器，我们表明，一个简单的中继选择方案可以实现最大的多样性。然后，使用本地化方法，我们构建固定长度和可变长度的本地（分布式）量化器（fLQs和vLQs）。我们的fLQ实现了最大的一阶分集，而我们的vLQ实现了最大的分集。此外，我们表明，所有承诺的多样性和阵列增益可以获得任意低的反馈率时，发射机功率足够大。最后，我们通过模拟证实了我们的分析结果。
2010-07-30 cs.IT math.IT
Multiuser Millimeter Wave Beamforming Strategies with Quantized and Statistical CSIT
为了减轻毫米波系统中硬件的高成本，通常采用混合模拟/数字预编码。在传统的两级反馈方案中，通过束搜索和反馈来确定模拟波束形成器，以最大化每个用户的期望信号功率。基于有效信道的量化和反馈设计了数字预编码器，以抑制多用户干扰。或者，我们提出了一个一级反馈方案，有效地降低了信令和反馈过程的复杂性。具体地，利用二阶信道统计来设计用于干扰减轻的数字预编码器，而所有反馈开销被保留用于精确的模拟波束成形。在固定的总反馈约束下，我们研究了一级反馈方案优于传统的两级反馈方案的条件。此外，速率分裂（RS）传输策略的引入，以进一步解决多用户干扰和提高速率性能。考虑（1）由一级反馈方案预编码的RS和（2）由两级方案预编码的常规传输策略，其中第一级反馈与（1）相同，并且还有一定量的额外第二级反馈。我们证明了（1）可以达到与（2）相当的和率。因此，RS可以显着节省第二阶段训练和反馈开销。
2017-02-23 cs.IT math.IT
On the Interference Alignment Designs for Secure Multiuser MIMO Systems
在本文中，我们提出了两个安全的多用户多输入多输出传输方法的干扰对齐（IA）的基础上存在窃听。为了处理窃听者的信息泄漏以及来自期望接收器（Rx）处的不期望发射器（Tx）的干扰信号，我们的方法旨在设计发射预编码和接收子空间矩阵以最小化总的主链路间干扰和窃听信号（WS）。第一种IA方案的重点是将WS对齐到真子空间中，而第二种IA方案对预编码矩阵施加新的结构以迫使WS为零。当信道状态信息在所有Tx处完全已知时，在每个所提出的IA方案中，Tx处的预编码矩阵和Rx处的接收子空间或窃听者被交替地选择以使每次迭代的凸优化问题的费用函数最小化。我们提供了可行的条件和收敛性证明的IA方法。仿真结果表明，我们的两个IA方法优于传统的IA算法的平均保密和率。
2016-11-16 cs.IT math.IT math.OC
Improved Achievable Rates for Regularized Tomlinson-Harashima Precoding in Multiuser MIMO Downlink
Tomlinson-Harashima预编码（THP）被认为是一种重要的预编码方案，因为它能够有效地消除发射机侧的已知干扰。因此，通过THP实现的信息速率优于通过常规线性预编码方案实现的信息速率。本文推导了在加性高斯白噪声（AWGN）信道下正则化THP方案的可达信息速率的一个新的下界。分析结果表明，在低信噪比范围内，该下界比原下界更紧，当信噪比趋于无穷大时，所有下界收敛到0.5xlog2（6SNR/πe）.
2011-01-04 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Multiuser MISO Cognitive Networks with Limited Cooperation and Feedback
在本文中，我们考虑了一个多用户MISO下行认知网络与主网络共存。为了利用空间自由度同时抵消网间干扰和网内（用户间）干扰，提出了基于瞬时信道状态信息（CSI）在多天线认知基站（BS）上进行迫零波束形成（ZFBF）。在认知网络中设计ZFBF的挑战在于如何获得干扰CSI。为了解决这个问题，我们引入了一个有限的网络间的合作协议，即量化的CSI运输从主接收机到认知BS通过购买。显然，反馈量越多，性能越好，但反馈成本也越高。为了达到性能和反馈代价之间的平衡，以反馈效用函数（定义为在满足干扰约束条件下，平均和速率与反馈代价之差）最大化为优化目标，推导出传输模式和反馈量联合优化方案。此外，我们定量研究了CSI反馈延迟的影响，并得到相应的优化方案。此外，通过渐近分析，我们提出了一些简单的格式。最后，数值结果证实了我们的理论主张的有效性。
2013-10-16 cs.IT math.IT
Multiuser Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
推导了三用户干扰信道下发射机通过非因果消息共享机制以单向方式合作的速率区域和外边界。三用户信道促进了主发射机和次发射机（或认知发射机）之间的消息共享的不同方式。单向消息共享从两个用户到三个用户的三个自然扩展：（i）累积消息共享;（ii）主要的消息共享;（iii）认知的消息共享。为了强调干扰管理的概念，基于发射机处的不同速率划分策略对信道进行分类。标准的技术，叠加编码和凝胶'fand-Pinsker的装箱原则，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。高斯信道的情况下的仿真结果，它们使视觉比较的可实现的速率区域为不同的消息共享方案，以及外部边界。这些结果还提供了有用的见解，在发射机的速率分裂的影响，这有助于更好地在接收机的干扰管理。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Iterative Channel Estimation and Multiuser Detection in Multipath DS-CDMA Channels
本文研究了基于判决反馈的迭代信道估计和多用户检测在多径衰落信道下的信道编码非周期DS-CDMA系统中的性能。首先，给出了基于信道估计和并行干扰消除的多用户检测性能的显式表达式。这些结果相结合，然后表征系统的性能，迭代之间的信道估计，多用户检测和信道解码的演变。给出了系统收敛到唯一不动点的充分条件。
2006-06-04 cs.IT math.IT
Models and Information Rates for Multiuser Optical Fiber Channels with Nonlinearity and Dispersion
针对单段光纤上波分复用和集总放大的信息传输，建立了两种离散时间干涉信道模型。该模型从非线性薛定谔（NLS）方程出发，考虑了自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）的非线性现象，忽略了WDM波段内的四波混频（FWM）、偏振效应和群速度色散（GVD）。第一个模型也忽略了跨WDM频带的GVD，称为群速度失配（GVM）。对于两个用户的情况，提出了一种称为“干扰聚焦”的新技术，其中每个载波实现容量pre-log 1，从而使通过使用常规方法实现的pre-log 1/2加倍。对于三个用户，干扰聚焦在某些条件下也是有用的。第二个模型捕捉GVM和滤波的效果，在接收器除了SPM和XPM。在一个三用户系统中，它表明，所有用户可以实现最大的前对数因子1同时通过使用干扰聚焦，一个时间限制的脉冲和一组滤波器在接收机。
2017-08-11 cs.IT math.IT
On Multiuser Gain and the Constant-Gap Sum Capacity of the Gaussian Interfering Multiple Access Channel
最近的研究已经示出了对于几种信道模型（例如，两用户高斯干扰信道（G-IC）、k用户G-IC或高斯X信道）在恒定比特间隙内的总容量结果。这激发了对干扰受限的多用户信道（例如，高斯干扰多址接入信道（G-IMAC））的研究。具有干扰的网络通常需要使用干扰对齐（IA）作为实现网络的上界的技术。鉴于恒定间隙容量结果，一种有前途的方法是一种特殊形式的IA，称为信号尺度对准，它适用于时不变，频率平坦，单天线网络。然而，到目前为止，结果仅限于多对一干扰信道和高斯X信道。为了在这方面取得进展，我们调查的信号规模IA计划的G-IMAC和目的是显示一个恒定的间隙容量的G-IMAC的结果。我们推导出下三角确定性（LTD）-IMAC的常数间隙和容量近似，并看到LTD模型可以克服线性确定性模型的困难。我们表明，该计划可以被翻译为高斯IMAC，他们实现容量在一个恒定的差距。我们表明，多用户增益是可能的，在整个制度，并提供了一个新的看看蜂窝干扰信道。
2017-05-12 cs.IT math.IT
Multiuser Modulation Classification Based on Cumulants in AWGN Channel
本文讨论了干扰发射机对自动调制分类（AMC）的负面影响。本文提出了两种在干扰情况下的自适应调制分类方法：单用户调制分类（SUMC）和多用户调制分类（MUMC）。当一个发射机的接收功率大于其他发射机时，SUMC方法识别该发射机的调制类型，而其他发射机被视为干扰。另外，当所有发射机的接收功率彼此接近时，我们提出MUMC方法来识别所有发射信号的调制类型。用于识别两种方法的发射机调制类型的特征SUMC和MUMC是高阶累积量。SUMC和MUMC利用了独立随机变量累积量的叠加性质。我们研究了我们的分类器的鲁棒性相对于不同的功率的接收信号，通过分析和仿真结果，我们已经表明，分析结果将通过仿真证实。通过仿真研究了MUMC和SUMC两种情况下信号同步误差的影响。
2009-08-14 cs.IT math.IT
Asymmetric Transmitter Cooperation in Multiuser Wireless Networks: Achievable Rate Regions
在这项工作中，我们得出可实现的速率区域的三用户干扰信道与非对称发射机的合作和各种解码能力的接收机。三用户信道促进了发射机之间的消息共享的不同方式。我们介绍了两种自然的方式扩展单向消息共享的概念，从两个用户到三个用户-（i）累积的消息共享和（ii）主要的消息共享。此外，我们定义了几个认知干扰信道的解码能力的基础上的接收机。我们采用的编码技术，这是一个组合的叠加和Gel'fand-Pinsker编码技术，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。仿真结果，通过考虑高斯信道的情况下，使本文考虑的两个消息共享方案的视觉比较。它还提供了有用的见解的影响，在发射机的消息分裂和解码能力的接收机上的可实现的速率。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Impact of Channel Estimation Errors on Multiuser Detection via the Replica Method
对于实际的无线DS-CDMA系统，由于噪声和干扰，信道估计是不完美的。本文在复制方法的框架下，分析了信道估计误差对多用户检测的影响。在大系统极限下，分别对最优多用户检测、线性多用户检测和Turbo多用户检测进行了系统性能分析，并对有限系统进行了数值仿真。
2005-01-21 cs.IT math.IT
Opportunistic Beamforming using Dumb Basis Patterns in Multiple Access Cognitive Channels
本文研究了干扰受限多址接入（MAC）认知信道中从次网络到主网络存在视距干扰（LoS）时的多用户分集问题。结果表明，对于$N$次用户，并假设莱斯干扰信道，次和容量的规模像$\log\left(\frac{K^{2}+K}{\mathcal{W}\left(\frac{K e^{K}}{N}\right)}\right)$，其中$K$是莱斯信道的$K$因子，和$\mathcal{W}(.)$是朗伯W函数。因此，LoS干扰阻碍了在瑞利信道中经历的可实现的多用户分集增益，其中总容量像$\log(N)$那样增长。为了克服这个问题，我们提出了使用单无线电电子可控寄生阵列辐射器（ESPAR）天线在二次移动终端。使用ESPAR天线，我们诱导干扰信道的人为波动恢复$\log(N)$增长率通过分配随机权重正交{ \it基础模式}。我们将这种技术称为{ \it随机空中波束形成}（RAB）。虽然LoS干扰本来是一个源的容量障碍，我们表明，使用RAB，它实际上可以被利用来提高多用户干扰的多样性，通过提高{ \it有效用户数}以最小的硬件复杂性。
2014-07-05 cs.IT math.IT
Fluid Antenna System-Enabled Interference Alignment
Sun Yat-sen University（中山大学）
该研究针对发射端无信道状态信息的多用户干扰信道，提出基于流体天线系统的干扰对齐方案，理论推导并验证其中断概率，可提升平均和速率。
2026-08-11 cs.IT math.IT
Joint User Selection and Precoding in Multiuser MIMO Systems via Group LASSO
多用户MIMO环境中的联合用户选择和预编码可以被解释为线性模型中的组稀疏恢复。在这个问题中，具有群稀疏性的信号将从欠定方程组中重构。本文利用这一等价解释，并开发了一个计算上易处理的算法的基础上的方法组LASSO。与现有技术相比，所提出的方案在两个不同的方面显示出性能增强：更高的可实现的和速率和更低的干扰，在非选择的用户终端。
2019-10-24 cs.IT math.IT
Iterative Detection and Decoding for Cell-Free Massive Multiuser MIMO with LDPC Codes
提出了一种适用于无小区大规模多输入多输出（CF-mMIMO）系统的迭代检测与译码（IDD）方案。用户将编码数据发送到接入点（AP），该数据在中央处理单元（CPU）处被联合检测。在检测器和低密度奇偶检验码（LPDC）解码器之间以对数似然比（LLR）的形式迭代地交换符号，从而提高编码系统的性能。我们提出了一个基于列表的多反馈分集与连续干扰消除（MF-SIC），以提高性能的CF-mMIMO。此外，该检测器与并行干扰消除（PIC）和MF-PIC方案进行了比较。最后，比较了CF-mMIMO和Col-mMIMO的误出错率性能。
2022-10-24 cs.IT math.IT
Opportunistic Multiuser Two-Way Amplify-and-Forward Relaying with a Multi Antenna Relay
在多用户双向放大转发（AF）中继信道中考虑机会多用户分集。中继器配备有多个天线和一个简单的迫零波束形成方案，选择一组双向中继用户对，以提高自由度（DoF），从而提高系统的总吞吐量。提出的信道对齐对调度（CAPS）算法降低了对间干扰，并在用户对数量非常大时保持了用户对的信干噪功率比（SINR）在平均意义上相对无干扰。对于理想情况，其中用户对的数量比系统信噪比（SNR）增长得更快，当$M$是中继天线大小时，可以实现每个信道使用的$M$的DoF。在有限的对数下，系统过载，并且和速率在高信噪比（SNR）下饱和，尽管修改CAPS可以在一定程度上改善性能。半正交信道对齐对调度（SCAPS）算法不仅可以对齐对信道，还可以形成半正交的对间信道，从而进一步提高CAPS的性能。仿真结果表明，我们提供了一套方法的基础上（S）CAPS和修改（S）CAPS，它提供了系统性能的好处取决于SNR和网络中的用户对的数量。
2015-07-15 cs.IT math.IT
Iterative Spectrum Shaping with Opportunistic Multiuser Detection
针对多载波多用户通信系统，研究了一种新的分散式资源分配策略--迭代频谱整形（ISS），其中两个共存用户独立地顺序更新并行子载波上的发射功率分配，以最大化各自的发射速率。与传统的迭代注水（IWF）算法在每个用户的接收端进行单用户检测（SD），将来自其他用户的干扰作为附加噪声处理不同，ISS算法在可行的情况下采用多用户检测技术对期望用户和干扰用户的消息进行解码，因此被称为机会多用户检测（OMD）。对于ISS考虑两种编码方法：一种是载波独立编码，其中独立码字由不同的子载波调制，可以对其应用不同的解码方法;另一种是载波联合编码，其中单个码字由应用单个解码器的所有子载波调制。对于每一种编码方法，本文提出了相关的最佳用户功率和速率分配策略，在每次迭代的传输自适应。结果表明，在许多情况下，建议ISS算法采用OMD是能够实现大量的吞吐量增益比传统的IWF算法采用SD分散频谱共享。最后讨论了ISS在认知无线电通信系统中的应用。
2009-01-15 cs.IT math.IT
Generating Functional Analysis for Iterative CDMA Multiuser Detectors
我们研究了软并行干扰消除器（软PIC）的检测动态，其中包括硬PIC作为一个特殊的情况下，码分多址（CDMA）多用户检测，适用于一个随机扩展，完全同步基带未编码的CDMA信道模型与加性高斯白噪声在大系统的限制下完美的功率控制。我们分析了一些迭代检测器的检测动力学，即软PIC，Onsager-reaction-cancelling并行干扰消除器（ORC-PIC）和基于置信传播的检测器（BP-based检测器），通过生成泛函分析（GFA）。GFA使我们能够在不假设消息独立性的情况下研究无限大系统中动力学的渐近行为。我们研究了迭代算法的检测动力学和平稳估计。我们还展示了在大系统极限下迭代多用户检测算法的解耦原理。对于二进制输入的通用迭代多用户检测算法，证明了多用户信道等效于一组独立的单用户加性非高斯信道，在算法的每个阶段，由于多址干扰和Onsager反应，其信噪比都会下降。如果算法取消Onsager反应，则等效的单用户信道与加性高斯白噪声信道一致。我们还讨论了ORC-PIC和基于BP的检测器。
2013-09-10 cond-mat.dis-nn cs.IT math.IT
Maximum Signal Minus Interference to Noise Ratio Multiuser Receive Beamforming
受低数据率物联网（IoT）和电子健康设备的大规模部署以及对高可靠通信的需求的启发，本文提出了用于单输入多输出（SIMO）多址接入信道（MAC）的上行链路的接收波束成形技术，该技术基于每用户差错概率度量和一维信令。虽然通过直接最小化误差概率（MPE）的波束形成具有比诸如迫零和最小均方误差波束形成的经典波束形成方法潜在的优点，但是MPE波束形成导致非凸和高度非线性的优化问题。本文通过增加一组基于调制的约束条件，将MPE波束形成问题转化为一个凸规划问题。然后，一个简化的版本的MPE波束形成的建议，减少了指数数量的限制，在MPE波束形成问题。简化的问题也被证明是一个凸规划问题。简化问题的复杂性进一步降低，通过最小化凸函数，作为上界的错误概率。这个上限的最小化导致引入一个新的度量，这是所谓的信号减去干扰噪声比（SMINR）。结果表明，最大化SMINR导致波束形成向量的封闭形式的表达式，以及现有的波束形成方法的性能改善。
2017-05-16 cs.IT math.IT
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
Capacity scaling law by multiuser diversity in cognitive radio systems
分析了认知无线电系统中次发射机仅在主用户未占用频谱时才机会性地利用主用户频谱的多用户分集增益。为了保护主用户免受由次级网络中的主传输的错过检测引起的干扰，通过次级发射机处的发射功率控制来保证主网络的最小平均吞吐量。在我们的分析中还考虑了主网络的流量动态。我们推导出次级网络的平均可达容量，并分析其渐近行为来表征CR系统中的多用户分集增益。
2010-06-03 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Beamforming with Full-duplex Open-loop Training
在本文中，全双工无线电被用来不断更新的信道状态信息的发射机，这是需要计算的下行预编码矩阵在MIMO广播信道。全双工操作允许利用用于开环上行链路训练的信道互易性来估计下行链路信道。然而，训练的上行链路传输在下行链路接收移动节点处产生干扰。我们描述了最佳的训练资源分配及其相关的频谱效率，在建议的开环训练为基础的全双工系统。我们还评估了半双工对应的性能，以获得全双工训练的相对增益。尽管由于全双工而存在节点间干扰，但是在半双工操作上获得了显著的频谱效率改善。
2015-05-07 cs.IT math.IT
User Scheduling for Heterogeneous Multiuser MIMO Systems: A Subspace Viewpoint
在下行链路多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统中，用户实际上是异构的。然而，大多数现有的用户调度算法的设计与一个隐式的假设，用户是同构的。在本文中，我们重新审视这个问题，从子空间的角度来看，探索异构用户的特点。以最小化用户间干扰非正交性为目标，提出了三种新的基于角度的用户调度准则，可应用于各种用户调度算法。虽然第一个标准是通过识别的最大主角的能力，以表征子空间的相关性，因此，用户之间的干扰非正交性，第二个和第三个推导出的，分别使用，与块对角化和容量的变化，通过添加一个新的用户到现有的用户子集的总和速率容量的界限。为了在保持多用户分集增益的同时兼顾异构用户间的公平性，提出了两种新的混合用户调度算法，其计算复杂性仅与用户数成线性关系。我们通过模拟表明，我们提出的用户调度标准和算法的有效性，通常用于在同构环境中。
2011-08-14 cs.IT math.IT
Generic Multiuser Coordinated Beamforming for Underlay Spectrum Sharing
波束成形技术最近已经被研究为用于无线电频谱共享的可能的使能器。现有的波束成形技术有几个共同的局限性：它们通常是系统模型特定的，不能与任意数量的发射/接收天线，并且不能服务于任意数量的用户。此外，用于频谱共享的波束成形技术不考虑源自现任主系统的干扰。这项工作扩展了共同的干扰共享模型，通过将来自现任系统的干扰到通用的组合波束成形设计，可以应用于干扰，广播或多址信道。本文提出了两种新的多用户波束形成算法的用户公平性和和最大化的总和速率，利用新推导的凸优化问题的发射和接收波束形成器的计算中的递归优化。这两种波束形成算法提供了有效的操作的干扰，广播和多址信道，以及任意数量的天线和辅助用户在系统中。此外，本文提出了一种连续的发送/接收优化方法，降低了所提出的递归算法的计算复杂性。结果表明，所提出的复杂性降低显着提高了收敛速度，并可以方便他们的操作的情况下，需要灵活的波束形成器的计算。
2015-04-24 cs.IT math.IT physics.data-an
Transmit Design for Joint MIMO Radar and Multiuser Communications with Transmit Covariance Constraint
在本文中，我们考虑设计的多输入多输出（MIMO）发射机，同时作为MIMO雷达和基站的下行链路多用户通信。为了保证MIMO雷达的性能，除了功率约束外，还要求发射波形的协方差等于给定的最优协方差。在此约束下，我们制定和解决信号干扰噪声比（SINR）的平衡问题，多用户发射波束成形通过凸优化。考虑到这种约束不能完全消除干扰，我们引入脏纸编码（DPC），以进一步消除干扰，并制定在DPC制度的SINR平衡和和速率最大化问题。虽然这两个问题都是非凸的，我们表明，他们可以重新制定凸优化通过拉格朗日和下行链路-上行链路的对偶。此外，我们提出了基于梯度投影的算法来解决等效的对偶问题的SINR平衡，在发射波束成形和DPC制度。仿真结果表明，DPC的发射波束形成的显着性能改善，也表明，通信发射机的自由度是由协方差的秩的限制。
2021-09-02 cs.IT eess.SP math.IT
RF Interference in Lens-Based Massive MIMO Systems -- An Application Note
我们分析了上行链路的射频（RF）干扰从多个单天线用户设备发送到蜂窝基站（BS）在相同的时间-频率资源。假设BS与透镜天线阵列一起操作，这引起用于输入信号的附加聚焦增益。考虑到视距传播条件，我们通过近似的主瓣干扰以及有效干扰概率的多用户RF干扰特性。本应用笔记中得出的结果是在不同传播条件下进行更一般的多用户干扰分析的基础，我们将在后续论文中介绍。
2022-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
Power Control and Multiuser Diversity for the Distributed Cognitive Uplink
研究了分布式认知上行链路的最优功率控制和和速率缩放定律。它首先表明，最佳的分布式功率控制策略是在基于阈值的注水功率控制的形式。每个次级用户通过使用其直接和干扰信道增益的本地知识以分布式方式执行所导出的功率控制策略，使得所得到的聚合（平均）干扰不会中断初级用户的通信。然后，紧的和速率缩放定律推导出作为次要用户的数量$N$的最佳分布式功率控制策略下的函数。推导和速率缩放定律所考虑的衰落模型是足够一般的，以包括作为特殊情况的Rayleigh、Rician和Nakagami衰落模型。当二级用户的传输受到传输功率和干扰功率约束的限制时，示出了二级网络总速率根据$\frac{1}{\e{}n_h}\log\logp{N}$进行缩放，其中$n_h$是从直接信道功率增益的分布获得的参数。另一方面，对于仅受干扰约束限制的传输的情况，辅网络和速率根据$\frac{1}{\e{}γ_g}\logp{N}$缩放，其中$γ_g$是从干扰信道功率增益的分布获得的参数。这些结果表明，分布式认知上行链路是能够实现类似的集中式认知上行链路的吞吐量缩放行为的前对数乘数$\frac{1}{\e{}}$，而主要的服务质量要求得到满足。因子$\frac{1}{\e{}}$可以被解释为认知上行链路的分布式实现的成本。
2013-04-07 cs.IT math.IT
Power Control in Multiuser Mulicarrier Wireless Data Networks
提出了一个博弈模型来研究无线数据网中的传输功率管理问题。我们提出了一个权力游戏的多用户多载波设置，假设所有的用户以相等的速率传输。在平衡时，每个用户被示出为在单个载波上发送，如在[Mehskati等人，2006年]。当纳什均衡点存在时，我们得到了路径收益的必要条件。利用局部粗方向保持映射的概念，进一步证明了纳什均衡点的存在性。提出了一种贪心算法，并建立了它的正确性，每个用户自私的行为，以达到纳什均衡点。
2012-01-31 cs.IT math.IT
Full-Duplex Relay based on Zero-Forcing Beamforming
在本文中，我们提出了一个全双工中继（FDR）的基础上迫零波束成形（ZFBF）的多用户MIMO中继系统。在基站处采用ZFBF来同时抑制中继的自干扰和多用户干扰。数值结果表明，所提出的FDR可以提高和速率性能相比，半双工中继（HDR），如果发送和接收天线之间的足够的隔离，确保在中继。
2010-06-09 cs.IT math.IT
Multiuser I-MMSE
在本文中，我们推广的互信息的导数和最小均方误差（MMSE）之间的基本关系，多用户设置。我们证明了互信息相对于信噪比（SNR）的导数等于MMSE加上由于干扰引起的协方差，量化的一个术语相对于多用户输入估计，信道和预编码矩阵的互相关。我们还推导出新的关系的梯度的条件和非条件互信息的MMSE。利用新的基本关系，我们推导出封闭形式的表达式的互信息的多用户信道，特别是二进制相移键控（BPSK）驱动的两个用户多址高斯信道来说明和阐明的方法，以获得类似的表达式为更高级别的星座。我们利用新公布的关系，推导出多用户MMSE和互信息在低信噪比制度。
2017-03-24 cs.IT math.IT
Multi-Resolution Codebook Design and Multiuser Interference Management for Discrete XL-RIS-Aided Near-Field MIMO Systems
针对实际XL-RIS离散相移导致的性能下降问题，提出分层波束训练、JOCC/SOCC码本构建及自适应增益矩阵近似的IM方法，提升近场MIMO系统波束训练性能与用户公平性。
2025-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
