Faster than Nyquist Transmission by Non-Orthogonal Time Division Multiplexing of Nyquist Sinc Sequences
打破光传输系统中的容量限制的一种可能性是通过比奈奎斯特更快的信令实现的更高的频谱效率。在这里，我们提出了利用非正交时分复用sinc脉冲序列为此目的。的数学表达式，用余弦傅立叶级数的Nyquist sinc序列的表示和仿真结果表明，非正交时分复用增加了可传输的符号率高达25%。
2018-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Lattice Partition Multiple Access: A New Method of Downlink Non-orthogonal Multiuser Transmissions
在本文中，我们提出了一种新的下行链路非正交多用户叠加传输方案，用于未来的5G蜂窝网络，我们称之为格型分区多址（LPMA）。在该设计中，基站为多个用户发送多级格码。每个用户的代码级别对应于一个不同的素数，并由其他用户的所有不同素数的乘积加权，不包括其自己的素数。由于格码的结构特性，每个用户可以通过以连续/并行的方式使用模格运算来消除来自其他码级的干扰。LPMA可以克服非正交多址接入（NOMA）的缺点，当用户具有相似的信道条件。我们表明，建议的LPMA表现出明显的吞吐量增强了目前的NOMA计划。
2016-04-18 cs.IT math.IT
Conjugate-Root Offset-QAM for Orthogonal Multicarrier Transmission
OFDM/OQAM的当前实现限于带限对称滤波器。为了避免这一点，提出了用于OQAM调制的非对称共轭根（CR）滤波器。将该系统应用于广义频分复用（GFDM），提出了一种采用OQAM调制实现发射分集的方法。该建议降低了实现的复杂性相比，现有的作品，并提供了一个更有规律的相空间。GFDM/CR-OQAM在衰落多径信道中的符号出错率方面优于常规GFDM，并且与常规OQAM相比提供更局部化的频谱。
2015-06-23 cs.IT math.IT
Layered Non-Orthogonal Random Access with SIC and Transmit Diversity for Reliable Transmissions
本文研究了一种基于非正交多址接入（NOMA）的分层随机接入方案，以提高多信道ALOHA的吞吐量。在接收器处，跨层执行连续干扰消除（SIC）以移除已经解码的信号。在一定的假设条件下，导出了总吞吐量的封闭表达式.仿真结果表明，该方案可以优化各层的传输速率以最大化总吞吐量，并且可以提高多层网络的吞吐量。此外，它表明，最佳速率可以递归地发现使用多个单独的一维优化。我们还修改了拟议的分层随机接入方案与竞争解决重复分集可靠传输的延迟约束。它被证明是可能的，有一个低的中断概率，如果副本的数量可以被优化，这是高可靠性低延迟通信所期望的。
2017-12-08 cs.IT math.IT
Rate-Splitting for Multi-Antenna Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmission: Spectral and Energy Efficiency Analysis
在非正交单播和多播（NOUM）传输系统中，在单播流上的功率域中叠加针对所有接收器的多播流。在每个接收器处需要一层连续干扰消除（SIC）以在解码其预期单播流之前移除多播流。在本文中，我们首先表明，线性预编码的1层速率分裂（RS）的策略在发射机可以有效地利用现有的SIC接收机架构。我们进一步提出了基于广义RS和功率域非正交多址接入（NOMA）的多层传输策略。两个不同的目标进行了研究的预编码器的设计，即，最大化的加权和速率（WSR）的单播消息和最大化的系统能量效率（EE），都受到服务质量（QoS）的所有消息的速率要求和总功率约束。提出了一种基于加权最小均方误差（WMMSE）的算法和一种基于连续凸逼近（SCA）的算法来分别解决WSR和EE问题。数值结果表明，建议的RS辅助NOUM传输策略是更频谱和能量效率比传统的多用户线性预编码（MU-LP），正交多址（OMA）和功率域NOMA在广泛的用户部署（具有多样性的信道方向，信道强度和质量的信道状态信息在发射机）和网络负载（欠载和过载制度）。对于下行链路多天线NOUM传输，它是优越的。
2019-09-19 cs.IT math.IT
Comparative Analysis of Peak Correlation Characteristics of Non-Orthogonal Spreading Codes for Wireless Systems
基于CDMA的无线系统的性能在很大程度上取决于伪随机扩频码的特性。扩频码应仔细选择，以确保自相关函数的最高可能峰值和较低的相关峰值（旁瓣）在非零时移。同时，要求在所有时移处的零互相关值，以便消除接收机处的多址干扰的影响。但不存在同时具有这两种特征的代码族。这就是为什么在本文中已经作出了详尽的努力，以评估各种非正交扩频码的峰值相关特性，并提出了一个合适的解决方案。
2012-06-11 cs.IT math.IT
Deep Learning Based Near-Orthogonal Superposition Code for Short Message Transmission
大规模机器类型通信（mMTC）已经吸引了针对可靠的短消息传输而优化的新编码方案。提出了一种新的基于深度学习的近正交叠加（NOS）编码方案，用于在加性高斯白噪声（AWGN）信道中可靠传输mMTC应用中的短消息。类似于最近的高维调制（HDM），NOS编码器将信息比特扩展到多个近正交的高维向量，以组合（叠加）成单个向量用于传输。NOS解码器首先估计信息向量，然后执行循环冗余校验（CRC）辅助的K最佳树搜索算法以进一步降低分组出错率。所提出的NOS编码器和解码器是深度神经网络（DNN），其被联合训练为自动编码器和解码器对，以学习具有近正交码字的新的NOS编码方案。仿真结果表明，所提出的基于深度学习的NOS方案在短（32比特）消息传输中优于具有CRC辅助列表解码的HDM和极化码。
2021-11-11 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Base Station Clustering and Beamforming for Non-Orthogonal Multicast and Unicast Transmission with Backhaul Constraints
对在蜂窝网络中提供多播服务的需求持续且快速地增长。在这项工作中，我们提出了一个非正交传输框架的分层复用（LDM）的基础上，支持组播和单播服务，同时在合作的多小区蜂窝网络有限的回程容量。我们采用两层LDM结构，其中第一层用于组播服务，第二层用于单播服务，并且这两层与不同的波束形成器叠加。每个用户首先解码多播消息，减去它，然后解码其专用单播消息。我们制定了一个联合多播和单播波束成形问题，自适应基站集群，其目的是最大限度地提高加权总和的组播速率和单播速率下每BS的功率和回程约束。为了解决这个问题，我们首先开发了一个分支定界算法来找到它的全局最优解。然后，我们将问题转化为稀疏波束形成问题，并提出了一种基于凹凸过程的低复杂度算法。仿真结果表明，所提出的基于LDM的非正交方案的正交方案的可实现的组播-单播速率区域的显着优势。
2018-07-16 cs.IT math.IT
Contention-based Grant-free Transmission with Extremely Sparse Orthogonal Pilot Scheme
由于传统的正交导频数目有限，导频冲突会严重降低基于竞争的免授权传输的性能。为了减少导频冲突并尽可能地利用空间自由度，提出了一种用于上行免授权传输的极稀疏正交导频方案。稀疏导频用于主动用户检测和空间信道估计。然后，通过使用所估计的空间信道在空间上组合所接收的数据符号来执行用户间干扰抑制。然后，利用组合数据符号的几何特性进行无线信道和时间/频率偏移的估计和补偿。导频的任务大大减轻，使得极稀疏的正交导频占用的资源最少，同时正交导频的数目也大大增加，大大降低了导频冲突的概率。数值结果表明，所提出的极稀疏的正交导频方案显着提高了高过载免授权场景下的性能。
2021-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
Short-Packet Downlink Transmission with Non-Orthogonal Multiple Access
本文将下行非正交多址接入技术引入短分组通信。NOMA在改善低延迟下行链路传输的正交多址接入（OMA）的公平性和频谱效率方面具有很大的潜力，因此对于新兴的物联网具有吸引力。我们考虑了一个两用户下行NOMA系统有限块长度的约束，其中的传输速率和功率分配进行了优化。为此，我们调查的传输速率，解码错误概率，和块长度测量的传输延迟之间的权衡。然后，一维搜索算法，提出了解决的挑战，主要是由于有限的块长度和连续干扰消除不保证的影响，可达速率。我们还分析了OMA的性能作为基准，充分展示NOMA的好处。我们的模拟结果表明，NOMA显着优于OMA在实现更高的有效吞吐量受到相同的有限块长度约束，或招致较低的延迟，以实现相同的有效吞吐量目标。有趣的是，我们进一步发现，与有限的块长度，NOMA相对于OMA的优势是更加突出的有效吞吐量目标时，在两个用户变得更加可比。
2018-06-10 cs.IT math.IT
Simple Semi-Grant-Free Transmission Strategies Assisted by Non-Orthogonal Multiple Access
免授权传输是未来无线网络支持的重要特征，因为它减少了由传统的基于授权的方案引起的信令开销。然而，对于免授权传输，允许进入同一信道的用户的数量是没有上限的，这可能导致多用户检测失败。本文提出了非正交多址接入（NOMA）辅助的半免授权（SGF）传输，这是一个免授权和基于授权的方案之间的妥协。特别是，而不是保留信道的基于授权的用户或免授权的用户，我们专注于SGF通信的情况下，其中用户被接纳到相同的信道通过基于授权和免授权协议的组合。结果，由基于授权的用户预留的信道可以由免授权用户共享，这提高了连接性和频谱效率。两个NOMA辅助的SGF竞争控制机制的开发，以确保，与少量的信令开销，被接纳的免授权用户的数量被仔细控制，并有效地抑制从免授权用户到基于授权的用户的干扰。分析结果表明，这两个建议的SGF机制采用不同的连续干扰消除解码顺序是适用于不同的实际网络场景。
2018-12-19 cs.IT math.IT
Semantic-Aided Iterative Decoding for Uplink Non-Orthogonal Transmission
School of Electrical and Computer Engineering, The University of Sydney（悉尼大学电气与计算机工程学院）
本文提出语义辅助迭代解码（Sem-IR）方案，结合ByT5语言模型与物理层迭代，在8dB时较无语义反馈的NOMA将块错误率降低一个数量级，性能优于TDMA。
2026-08-11 cs.IT math.IT
Cache-Aided Non-Orthogonal Multiple Access
在本文中，我们提出了一种新的联合缓存和非正交多址接入（NOMA）计划，以促进下一代蜂窝网络的高级下行链路传输。除了获得缓存和NOMA传输的传统优势之外，所提出的缓存辅助NOMA方案还利用缓存数据进行干扰消除，这对于单独的缓存和NOMA传输设计是不可能的。此外，由于缓存可以帮助减少残余干扰功率，因此在接收机处可以采用几种解码顺序，并且可以灵活地选择这些解码顺序以进行性能优化。我们的特点可达到的速率区域的缓存辅助NOMA和调查其好处，最大限度地减少所需的时间来完成视频文件传输。我们的仿真结果表明，相比于几个基线方案，所提出的缓存辅助NOMA方案显着扩展了下行链路传输的可达速率区域，这转化为大大减少文件传输时间。
2018-01-29 cs.IT math.IT
Distributed Layered Grant-Free Non-Orthogonal Multiple Access for Massive MTC
免授权传输被认为是支持大规模机器类型通信（mMTC）中的零星数据传输的有前途的技术。由于分布式方式，高冲突概率是免授权接入技术的固有缺点。非正交多址接入（NOMA）被期望用于上行链路免授权传输，通过利用功率域资源来增加连接机会。然而，它通常被应用于基站利用全信道状态信息执行协调的协调传输，这不适合于免授权技术。在本文中，我们提出了一种新的分布式分层免授权NOMA框架。在此框架下，我们分为不同的层根据预定的层间接收功率差的细胞。提出了一种基于分布式分层免授权NOMA的混合传输方案，以降低碰撞概率。此外，我们推导出连接吞吐量的封闭形式的表达式。提出了一种联合接入控制和NOMA层选择（JACNLS）算法来解决连接吞吐量优化问题。数值和仿真结果表明，当系统过载时，该方案的预期连接吞吐量比仅授权免授权方案高出3个数量级，比OMA协作传输方案高出31.25%，而后者的信令开销仅为后者的0.0189%.
2018-07-21 cs.IT math.IT
Learning-Based Near-Orthogonal Superposition Code for MIMO Short Message Transmission
大规模机器类型通信（mMTC）已经吸引了针对可靠的短消息传输而优化的新编码方案。提出了一种新的基于深度学习的近正交叠加（NOS）编码方案，用于在多输入多输出（MIMO）信道中传输短消息。在所提出的MIMO-NOS方案中，基于神经网络的编码器在包括MIMO信道的基于叠加的自动编码器框架中经由与相应的基于神经网络的检测器/解码器的端到端学习来优化。所提出的MIMO-NOS编码器将信息比特扩展为多个近正交的高维向量，以组合（叠加）成单个向量并进行整形以用于空时传输。对于接收端，我们提出了一种新的循环K-最佳树搜索算法与循环冗余校验（CRC）的援助，以提高在块衰落MIMO信道的纠错能力。仿真结果表明，在短消息（32-64 bit）传输的各种MIMO系统中，所提出的MIMO-NOS方案比结合极化码和CRC辅助列表解码的最大似然（ML）MIMO检测性能高1-2 dB。
2022-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting Multiple-Antenna Techniques for Non-Orthogonal Multiple Access
本文旨在提供一个全面的解决方案的设计，分析和优化的多天线非正交多址接入（NOMA）系统的多用户下行链路通信的时分双工（TDD）和频分双工（FDD）模式。首先，我们设计了一个新的多天线NOMA的框架，包括用户聚类，信道状态信息（CSI）的获取，叠加编码，发射波束形成，和连续干扰消除（SIC）。然后，我们分析所考虑的系统的性能，并推导出精确的封闭形式的平均传输速率的发射功率，CSI精度，传输模式和信道条件的表达式。为了进一步提高系统性能，我们优化了三个关键参数，即，发射功率、反馈比特和传输模式。特别是，我们提出了一个低复杂度的联合优化方案，以充分利用NOMA中的多天线技术的潜力。此外，通过渐近分析，我们揭示了系统参数对平均传输速率的影响，从而提出了一些指导多天线NOMA的设计。仿真结果验证了理论分析的正确性，并表明在实际应用中，该方案的性能优于传统的正交多址接入（OMA）技术。
2017-06-02 cs.IT math.IT
Dirty Paper Coded Rate-Splitting for Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmission with Partial CSIT
非正交单播和多播（NOUM）传输系统允许在相同的时间-频率资源块中与单播流联合地发送旨在给所有接收机的多播流。虽然具有发射机处的完美信道状态信息（CSIT）的两用户多天线NOUM的容量是已知的并且通过具有叠加编码（SC）的脏纸编码（DPC）辅助的NOUM来实现，但是具有部分CSIT的多天线NOUM的容量和容量实现策略仍然未知。在这项工作中，我们专注于部分CSIT设置，并作出两个主要贡献。首先，我们表明，线性预编码的速率分割（RS），依赖于单播消息分成公共和私有部分，共同的部分与多播消息和线性预编码在发射机上一起编码，可以实现更大的速率区域比DPC辅助NOUM与部分CSIT。其次，我们研究了脏纸编码速率分裂（DPCRS），它结合了RS和DPC。我们发现，DPCRS辅助NOUM的速率区域扩大超过传统的DPC辅助NOUM和线性预编码的RS辅助NOUM与部分CSIT。
2020-12-14 cs.IT math.IT
Exploiting non-orthogonal multiple access in downlink coordinated multipoint transmission with the presence of imperfect channel state information
在本文中，不完善的信道状态信息（CSI）的下行链路协作多点（CoMP）传输系统与非正交多址（NOMA）的影响进行了研究，因为完美的知识的信道不能保证在实践中。此外，应用信道估计误差来估计信道信息，其中假设其方差的先验是已知的。研究了协作基站数目对下行链路CoMP NOMA的影响。根据用户在小区内的位置，将用户分为两组，即小区中心用户（CCU）和小区边缘用户（CEU）。本文导出了CCU和CEU的遍历容量和和容量的封闭形式。此外，各种实验进行了不同的参数，如信噪比，误差方差和功率分配，以显示其对CoMP方法的影响。结果表明，CoMP NOMA的性能优于CoMP正交多址接入（OMA），其中信道条件对CoMP NOMA性能的影响较小，并且协作基站的数量越多，CoMP NOMA的总容量越大。最后，性能分析是有效的，由于分析和仿真结果之间的密切一致。
2020-02-26 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Non-Orthogonal Multicast and Unicast Transmission of Cell-Free Massive MIMO Systems with SWIPT
研究了无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统中基于分层复用（LDM）的非正交多播和单播传输的能量有效资源分配，其中每个用户设备（UE）同时执行无线信息和功率传输。首先，以封闭形式导出多播和单播服务的可实现数据率以及每个UE处的接收射频（RF）功率。基于分析结果，非光滑和非凸优化问题的能源效率（EE）最大化，这是一个具有挑战性的分数规划问题的复杂约束。为了适应大规模访问的设置，一阶算法的发展，以寻找初始可行点和近最优解。此外，设计了一种加速算法，以提高收敛速度。数值结果表明，所提出的一阶算法可以获得与二阶算法几乎相同的EE，但具有更低的计算复杂性，这为无小区大规模MIMO系统中的大规模接入提供了新的算法优势。
2020-07-20 cs.IT math.IT
Rate-Splitting for Multi-Antenna Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmission
在叠加的单播和多播传输系统中，在每个接收器处需要一层连续干扰消除（SIC）以在解码单播流之前移除多播流。在本文中，我们表明，线性预编码的速率分裂（RS）的策略，在发射机可以有效地利用现有的SIC接收机架构。通过将单播消息分割成公共部分和私有部分并且将公共部分与多播消息一起编码成由所有用户解码的超公共流，SIC用于分离单播流和多播流以及更好地管理单播流之间的多用户干扰的双重目的。设计预编码器的目的是最大化受到多播消息的服务质量（QoS）要求和总功率约束的单播消息的加权和速率（WSR）。数值结果表明，RS优于现有的多用户线性预编码（MU-LP）和功率域非正交多址接入（NOMA）在广泛的用户部署（具有多样性的信道方向和信道强度）。此外，由于需要一层SIC来分离单播和多播流，因此与MU-LP相比，RS的性能增益不会增加接收机复杂度。因此，在这种非正交单播和多播传输中，RS为接收机提供了速率和QoS增强，而没有额外的成本。
2018-02-16 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access with Spatial Modulation in Downlink Coordinated Multipoint Transmission
提出了一种结合空间调制（SM）的联合传输协调多点非正交多址（JT-COMP NOMA）系统，简称JT-COMP NOMA-SM，以提高系统容量。在考虑非理想连续干扰消除（SIC）和非理想信道状态信息（CSI）的情况下，分析了N个小区内M个协作多点基站（COMP BS）的用户容量和遍历和容量（ESC）.通过仿真和分析比较了该系统与非正交多址接入（NOMA）、联合传输多点协作与基于虚拟用户配对的非正交多址接入（JT-COMP VP-NOMA）的性能。仿真结果表明，该系统与JT-COMP VP-NOMA方案相比，具有相同的小区中心用户容量，而小区边缘用户容量高于其他方案。由于增强了CEU容量，所提出的系统的ESC优于其他方案。不完美的SIC和不完美的CSI可能降低容量。如果小区数量增加，所提出的系统可以保持CEU容量比其他计划更好。这是因为SM工作在香农上限之外，这可以减轻小区间干扰（ICI）。
2019-07-19 cs.IT cs.NI math.IT
Non-Orthogonal Unicast and Broadcast Transmission via Joint Beamforming and LDM in Cellular Networks
有限的带宽资源和更高的能源效率的要求，促使将多播和广播传输到下一代蜂窝网络架构，特别是多媒体流应用。分层复用（LDM）（NOMA的一种形式）通过同时使用相同的频率和时间资源用于多个单播或广播传输，可以相对于传统的正交频分复用（FDM）或时分复用（TDM）潜在地提高单播吞吐量和广播覆盖。在本文中，基于FDM的单播和广播传输在蜂窝网络中的性能进行了研究，假设一个单频网络（SFN）操作的广播层，同时允许任意集群的基站（BS）之间的合作，用于传输单播数据流。单播和广播层之间的波束成形和功率分配，在LDM文献中所谓的注入水平，优化的目的是在用户特定的单播速率和公共广播速率的约束下最小化总功率。不完美的信道编码和不完美的CSI的影响也进行了研究，以获得在实际系统中的鲁棒实现的见解。非凸优化问题是通过逐次凸逼近（SCA）技术来解决的。性能上界也提出了通过$\rm{S}$的程序，然后半定松弛（SDR）。最后，提出了一种基于对偶分解的解决方案，以促进LDM的高效分布式实现，其中最佳单播波束成形向量可以由协作BS在本地获得。数值结果，这表明所提出的界限的紧密性，因此所提出的解决方案的近最优性。
2019-04-03 cs.IT math.IT
Sequential Parametric Optimization for Rate-Splitting Precoding in Non-Orthogonal Unicast and Multicast Transmissions
本文研究了使用全数字和混合预编码器的非正交单播和多播（NOUM）传输的速率分裂（RS）预编码。我们研究非凸加权和率（WSR）最大化问题的组播要求。为了解决上述问题，我们提出了一种基于序贯参数优化的方法-CON。我们表明，ESTCON收敛到局部最优，而不需要明智地选择一个初始可行点。此外，我们通过模拟表明，通过利用RS，混合预编码器可以达到几乎相同的性能，在某些特定的设置下，他们的全数字同行。
2022-01-25 cs.IT cs.NI eess.SP
Non Orthogonal Multiple Access with Orthogonal Time Frequency Space Signal Transmission
正交时间频率空间（OTFS）近来被追求为用于高移动性场景的合适的无线传输技术。在这项工作中，我们提出了基于非正交多址（NOMA）的OTFS，可称为NOMA-OTFS系统，并从系统级和链路级的角度来评估其性能。挑战在于以下事实：虽然OTFS传输技术因其对高移动性条件的弹性而闻名，但与正交多址（OMA）相比，NOMA已知在低移动性场景中产生高频谱效率。提出了一种基于最小均方误差（MMSE）-连续干扰消除（SIC）的NOMA-OTFS接收机，推导了符号级后处理SINR的表达式，以评估系统的总频谱效率（SE）。我们开发的功率分配方案，以最大限度地提高总和SE在高流动性版本的NOMA。我们进一步设计了一个可实现的码字级SIC（CWIC）接收机，使用LDPC码与MMSE均衡，以评估这种实际的NOMA-OTFS系统的链路级性能。将所提出的NOMA-OTFS系统的系统级和链路级性能与基准OMA-OTFS、OMA-OFDM和NOMA-OFDM方案进行比较。从系统级性能评估中，我们有趣地观察到NOMA-OTFS提供比OMA-OTFS更高的SE总和。当与NOMA-OFDM相比时，我们发现NOMA-OTFS的中断SE以平均SE降低为代价得到改善。而链路级结果表明，开发的基于CWIC的NOMA-OTFS接收机在块出错率（BLER）、有效吞吐量和吞吐量方面明显优于NOMA-OFDM。
2020-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Peak-Age Violation Guarantees for the Transmission of Short Packets over Fading Channels
我们调查的概率，在多天线无线衰落信道上工作的点对点通信系统中的信息的峰值年龄超过一个预定值。根据具有服务中的抢占的后来先服务策略来调度分组，并且使用简单的自动重复请求协议在信道上传输分组。我们考虑正交相移键控调制，导频辅助传输，最大似然信道估计，和失配缩放最近邻解码。我们的分析，利用非渐近工具在信息论，允许一个确定，对于一个给定的信息包大小，物理层参数，如SNR，发射和接收天线的数量，利用的频率分集的量，和导频符号的数量，以确保系统低于目标峰值年龄违规概率。
2019-03-15 cs.IT math.IT
Digital Domain Power Division Multiplexed Dual Polarization Coherent Optical OFDM Transmission
通信系统的容量是通信系统永恒的追求，这是由于大量的带宽需求。作为现代通信网络的骨干基础设施，光纤传输系统通过利用光载波的可用物理维度（时间、频率、正交、偏振和空间）进行复用，在几十年中经历了显著的容量增长。对于每个维度，必须保证严格的正交性以完美分离独立的复用信号。为了赶上不断增长的容量需求，因此，开发新的复用方法是有趣和重要的，该方法放松正交约束，从而实现更好的频谱效率和更灵活的频率重用。受非正交多址接入（NOMA）方案思想的启发，提出了一种与现有双偏振相干光通信系统完全兼容的数字域功率分复用（PDM）传输技术。相干光正交频分复用（CO-OFDM）调制由于具有频谱利用率高、编码灵活、信道估计容易以及对光纤色散的鲁棒性等优点而被广泛采用。在1440 km标准单模光纤上实现了100 Gb/s波分复用（WDM）传输的PDM-DP-CO-OFDM。两个基带正交相移键控（QPSK）OFDM信号以不同的功率电平叠加在一起。PDM-DP-CO-OFDM信号经过IQ调制、偏振复用和长距离光纤传输后，在典型的偏振分集相干接收机中采用连续干扰抵消（SIC）算法成功地恢复出信号。
2017-06-01 cs.IT math.IT
Experimental Demonstration of Dual Polarization Nonlinear Frequency Division Multiplexed Optical Transmission System
多特征值传输的信息编码同时在两个正交偏振的实验证明。在传输高达207 km的SSMF之后，对于8比特/符号1-GBd信号，证明了低于HD-FEC限制的性能。
2017-08-01 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access for Degraded Broadcast Channels: RA-CEMA
提出了一种新的非正交多址接入方案，该方案可以同时向多个具有不同信噪比的用户进行传输。通过根据适当设计的模式将不同用户的码字存储到复用矩阵中，然后将矩阵的列映射到高阶星座的符号上，来对不同用户进行复用。在接收机处，采用干扰消除算法以实现比正交用户复用更高的频谱效率。速率自适应星座扩展多址（RA-CEMA）是一种替代传统的叠加编码作为一种解决方案，在降级的广播信道上传输。它结合了提高频谱效率的好处和重用已在当代通信系统中使用的编码和调制方案的优点，从而促进了其在标准中的采用。
2015-01-28 cs.IT math.IT
Reduced Transmission in Multi-Server Coded Caching
编码缓存已被广泛用于无线网络中，用于将高峰业务时间期间的一些传输转移到非高峰业务时间。多服务器编码缓存技术在我们的生活中随处可见，它通过多个服务器之间的协作来分担无线网络在流量高峰期的传输总量。三个服务器设置（两个数据服务器和一个奇偶检验服务器）在实践中使用，例如独立磁盘冗余阵列-4。在这种情况下，存在分别均等地存储在两个数据服务器中的全部$N$文件和每个具有$M$文件的存储器大小的$K$用户。每个服务器通过一个独立的通道连接到用户。在非高峰流量期间，两个数据服务器将每个文件的某些部分放置在每个用户的缓存中。在这段时间里，服务器不知道用户未来的请求。在流量高峰期，每个用户仅请求$N$文件中的一个文件。Luo等人在2016年提出了第一个针对此设置的编码缓存方案。本文提出了当$\frac{KM}{N}$为奇数时进一步减少每个信道传输量的方法。对于一般多服务器的系统，该方法也提高了传输速率。
2018-06-27 cs.IT math.IT
Experimental demonstration of Layered/Enhanced ACO-OFDM in short haul optical fiber transmission link
非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）理论上比直流偏置OFDM（DCO-OFDM）具有更高的功率效率，但频谱效率较低，因为它只使用奇数索引子载波，分配给无信息偏置分量的功率较少。分层/增强型非对称限幅光正交频分复用（L/E-ACO-OFDM）是一种提高ACO-OFDM频谱效率的新技术。在这封信中，我们实验演示了一个30公里的单模光纤传输使用L/E-ACO-OFDM在4.375吉比特/秒。采用基于Volterra滤波器的均衡器，L/E-ACO-OFDM系统的Q值比DCO-OFDM系统分别提高了2dB和1.5dB。
2016-08-18 cs.IT math.IT
Capacity of BICM Using (Bi-)Orthogonal Signal Constellations in Impulse-Radio Ultra-Wideband Systems
使用（双）正交信号的比特交织编码调制（BICM）特别适合于脉冲无线电超宽带传输系统中的应用，该系统通常工作在功率受限的状态下并且需要非常低复杂度的发射机和接收机设计。在本文中，我们分析了容量的BICM使用（双）正交信号的相干和非相干检测，并把特别关注的功率限制或宽带制度。我们给出了解析表达式的比能量每比特与噪声功率谱密度在无限带宽的限制和相应的宽带斜率，因此，能够量化的限制BICM相比，编码调制所造成的损失。所获得的理论见解允许推导出脉冲无线电超宽带传输系统的设计规则。
2011-04-27 cs.IT math.IT
Quasi-Fractal UCA Based N-Dimensional OAM Orthogonal Transmission
本文提出准分形UCA天线结构及N维OAM调制解调方案，突破阵元数对OAM模式数的限制，实现更高频谱效率的复用传输。
2024-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Enabled LPWA Networks
在本文中，我们研究了上行链路非正交多址接入（NOMA）使能的低功率广域网（LPWA）的资源分配，以支持大规模的用户/节点的连接。在这里，LPWA节点通过资源块（如信道、传输时间、带宽等）与中央网关通信。共享相同资源块的节点遭受簇内干扰和可能的簇间干扰，这使得当前的LPWA网络无法支持大规模连接。使用的最小传输速率度量突出的干扰减少，从增加NOMA的结果，同时保证用户吞吐量的公平性，我们分解成三个子问题的最小速率最大化优化问题。首先，提出了一种低复杂度的次优节点分簇方案，根据节点的归一化信道增益将节点分配给信道。然后，提出了两种类型的传输时间分配算法，要么保证公平或不公平的传输时间分配之间共享同一信道的LPWA节点。对于给定的信道和传输时间分配，我们进一步提出了一个最优的功率分配方案。模拟评估表明，约100dB的改进所选择的度量为一个单一的网络与4000个活跃的节点。
2019-09-30 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Performance for Cooperative NOMA Transmission with an AF Relay
本文研究了在放大转发中继作用下，协作非正交多址接入（NOMA）网络的中断性能。精确的封闭形式近似的精确中断概率。在此基础上，研究了协作NOMA的渐近中断概率，结果表明，与协作正交多址相比，协作NOMA具有相同的分集阶数和更高的编码增益。当中继站的发射功率小于基站的发射功率时，中继站与间接链路用户之间的距离越小，中断性能越好。
2017-03-13 cs.IT math.IT
A Simple Design of IRS-NOMA Transmission
本文提出了一种简单的智能反射面（IRS）辅助非正交多址（NOMA）传输设计，它可以保证在每个正交空间方向上比空分多址（SDMA）多服务用户。特别地，通过使用IRS，可以有效地对齐用户的信道向量的方向，这有利于NOMA的实现。分析和仿真结果证明了所提出的IRS-NOMA方案的性能，并研究了硬件损伤对IRS-NOMA的影响。
2019-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
Reliable Transmission of Short Packets through Queues and Noisy Channels under Latency and Peak-Age Violation Guarantees
本文研究了在短信息包的点对点通信系统中，信息的时延和峰值年龄超过期望门限的概率。数据包根据一个静态的无记忆伯努利过程生成，放置在一个单服务器队列中，然后通过无线信道传输。一个可变长度的停止反馈编码方案-一个一般的策略，包括简单的自动重复请求（ARQ）和更复杂的混合ARQ技术作为特殊情况-是由发射机传送的信息包的接收机。通过利用有限块长度的结果，延迟违规和峰值年龄违规概率的特点，而不诉诸近似的基础上大偏差理论在以前的文献。数值结果表明，延迟和峰龄违规概率的依赖系统参数，如帧的大小和未检测到的错误概率，并在选定的分组管理策略。我们的分析提供的指导方针是特别有用的低延迟超可靠通信系统的设计。
2019-02-01 cs.IT math.IT
Delay and Peak-Age Violation Probability in Short-Packet Transmissions
本文研究了在一个通信系统中的延迟和峰值年龄的分布信息，根据一个独立和同分布的伯努利过程产生的数据包，被放置在一个单服务器队列，先到先服务的原则，并通过加性高斯白噪声（AWGN）信道传输。当一个数据包被正确解码时，发送方会收到一个瞬时的无错误的肯定确认，然后将数据包从缓冲区中删除。在否定确认的情况下，重传数据包。通过利用有限块长度的AWGN信道的结果，我们表征的延迟违反和峰值年龄违反概率，而不诉诸近似的基础上大偏差理论在以前的文献。我们的分析表明，存在一个最佳的块长度，最大限度地减少延迟违反和峰值年龄违反概率。我们还表明，可以找到两个块长度值，导致非常相似的平均延迟，但显着不同的延迟违规概率。这突出表明了注重违规概率而不是平均值的重要性。
2018-06-19 cs.IT math.IT
Channel Charting-assisted Non-orthogonal Pilot Allocation for Uplink XL-MIMO Transmission
本文针对XL-MIMO近场信道估计导频开销大的问题，提出基于信道图表的近场导频分配算法NCC-PA，利用极域码本和低维映射增强导频复用用户间的信道正交性，显著提升传输性能。
2024-12-30 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Transmission Design for Crowded Correlated Cell-Free Massive MIMO-OFDM Systems
在无小区的大规模多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统中，用户设备（UE）由许多分布式接入点（AP）服务，其中信道由于实际室外无线传播环境中的有限角度延迟扩展而相关。同时，对于未来的完全网络化社会，UE的数量正在快速增长。本文主要研究了拥挤相关无小区大规模MIMO-OFDM系统中正交导频数目有限的上行链路传输设计问题。对于导频传输阶段，我们基于非正交导频相移跳变模式和非正交可调相移导频（APSP）来识别活动UE。推导了信道估计均方误差（MSE-CE）的封闭表达式，得到了最小化MSE-CE的最优条件。针对这一情况，提出了APSP集分配方案。此外，对于数据传输，设计了最大-最小功率控制算法，以最大化活动UE之间的最小频谱效率（SE）下限。仿真结果表明，所提出的APSP集分配方案的MSE-CE方面的显着性能增益。所提出的功率控制方案可以进一步提高活跃UE之间的最小SE。因此，它们对于拥挤的相关无小区的大规模MIMO-OFDM系统是至关重要的。
2020-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
A New QoS-Guarantee Strategy for NOMA Assisted Semi-Grant-Free Transmission
半免授权（SGF）传输最近受到了极大的关注，这是由于其通过允许免授权用户进入原本仅由基于授权的用户占用的信道来适应大规模连接并减少接入延迟的能力。在本文中，一个新的SGF传输方案，利用在选择非正交多址（NOMA）的解码顺序的灵活性，提出了。与现有的SGF方案相比，该方案可以确保免授权用户的准入对于基于授权的用户是完全透明的，即，保证基于授权的用户的服务质量体验与正交多址相同。此外，与现有的SGF方案相比，该方案能够显著提高免授权用户传输的鲁棒性，有效避免中断概率错误平层。为了便于性能评估的建议SGF传输方案，中断概率的精确表达式，并进行了渐近分析，可实现的多用户分集增益是成比例的参与免授权用户的数量。计算机模拟结果证明了所提出的SGF传输方案的性能，并验证了开发的分析结果的准确性。
2020-04-27 cs.IT math.IT
A Novel ISAC Transmission Framework based on Spatially-Spread Orthogonal Time Frequency Space Modulation
在本文中，我们提出了一种新的综合传感和通信（ISAC）传输框架的基础上的空间扩展正交时频空间（SS-OTFS）调制，考虑到通信信道强度不能直接从雷达感测。我们首先提出了SS-OTFS调制的概念，其中关键的新颖性是由空间扩展/解扩实现的角域离散化。这种离散化产生了简单和有见地的有效模型，雷达传感和通信，从而简化设计的相关估计和检测问题。特别是，我们利用有效雷达感知矩阵的特殊结构，设计了简单的雷达感知波束跟踪、角度估计和功率分配方案。同时，我们提供了一个详细的分析成对错误概率（PEP）的通信，揭示了预编码和功率分配设计的关键条件。基于这些条件，我们设计了一个符号式预编码方案的通信仅基于延迟，多普勒，和角度估计从雷达感测，没有先验知识的通信信道衰落系数，还介绍了通信的功率分配。此外，我们注意到，雷达传感和通信需要不同的功率分配。因此，我们讨论了不同的功率分配的雷达感知和通信的性能，并表明在实际情况下，功率分配应设计倾向于雷达感知。数值结果验证了所提出的ISAC传输框架的有效性，这也与我们的分析和讨论相一致。
2021-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of Orthogonal Beamforming for SDMA with Limited Feedback
在多天线广播信道上，空间自由度支持向多个用户的同时传输。最佳多用户传输，称为脏纸编码，是不能直接实现的。此外，接近最佳的解决方案，如汤姆林森-哈拉希玛预编码是敏感的CSI不准确性。本文考虑了一种更实用的设计称为每用户酉和速率控制（PU 2 RC），这已被提出的新兴蜂窝标准。PU 2 RC支持多用户同时传输，使有限的反馈，并能够利用多用户分集。它的关键特征是正交波束形成（或预编码）约束，其中每个用户从多个正交基的码本中选择波束形成器（或预编码器）。在本文中，渐近吞吐量的缩放定律的PU 2 RC与一个大的用户池推导出不同制度的信号噪声比（SNR）。在多用户干扰有限的制度，PU 2 RC的吞吐量示出的规模与用户的数量grammically。在正常的SNR和噪声限制制度，发现的吞吐量的规模与用户的数量，也与在基站的天线的数量呈线性关系的两倍。此外，数值结果表明，PU 2 RC实现了更高的吞吐量和更强大的对抗CSI量化误差比流行的替代迫零波束成形，如果用户的数量是足够大的。
2008-05-03 cs.IT math.IT
On Peak Age of Information in Data Preprocessing enabled IoT Networks
物联网（IoT）已经成为渗透我们日常生活的第五代无线网络中的用例之一，其中通常需要为许多基于IoT的智能应用及时交付状态更新包。在将采集到的原始数据传输到目的地之前对其进行预处理，可以为用户提供更好的上下文感知服务，并减轻传输负担。然而，数据预处理对整体信息新鲜度的影响是一个重要但尚未揭示的问题。在这项工作中，我们研究了数据预处理和传输过程对信息新鲜度的联合影响，信息的峰值年龄（PAOI）。特别地，我们将所考虑的多源预处理和传输使能的物联网系统制定为串联队列，其中优先级M/G/1队列后面是G/G/1队列。然后，分别推导出处理队列和传输队列的等待时间期望的封闭形式和信息论近似，并进一步得到不同来源的包的平均PAoI的解析表达式。最后，我们的分析的准确性进行了验证与仿真结果。
2019-01-27 cs.IT math.IT
Coded-Caching using Adaptive Transmission
编码缓存是一种很有前途的技术，以减少在高流量期间回程链路的峰值速率要求。在这封信中，我们研究了自适应传输对基于编码缓存的网络性能的影响。特别是，集中在减少回程高峰负荷在高流量期间，我们开发自适应速率和功率分配方案，最大限度地提高网络成功传输的概率，这被定义为事件的概率与所有缓存节点正确解码其预期的信号。此外，我们研究了不同的消息解码和缓冲方案对系统性能的影响。正如我们所展示的，编码缓存网络的性能受到速率/功率分配以及消息解码/缓冲方案的极大影响。
2021-03-12 cs.IT math.IT
Comparison of Limited Feedback Schemes for NOMA Transmission in mmWave Drone Networks
将非正交多址（NOMA）传输引入基于无人机（UAV）的通信网络是一种有前途的解决方案，以提高其频谱效率。然而，对于这样一个网络的实际部署，确定一个实用的用户反馈方案的NOMA是必不可少的。在本文中，考虑到两个实际的反馈方案，我们介绍了NOMA传输的无人机作为空中基站（BS）提供覆盖在一个大型体育场。特别地，UAV-BS生成定向波束，并且多个用户在采用NOMA传输的同一波束内同时被服务。每个用户被认为具有基于其服务质量（QoS）要求的目标速率。为了减轻跟踪和反馈完整信道状态信息的负担，我们考虑两种有限反馈方案作为实际的替代方案：1）用户距离，和2）在不同的用户区域几何形状下相对于波束形成方向的用户角度。我们的评估结果表明，与正交模型相比，具有有限反馈的NOMA可以提供更好的和率。此外，基于用户区域的几何形状，我们发现，有一个最佳的反馈方案和用户排序准则的NOMA传输，可以最大限度地提高和速率。
2018-03-09 cs.IT math.IT
Transmission of a Bit over a Discrete Poisson Channel with Memory
用于比特传输的编码方案将给定比特映射到信道输入序列（称为与传输比特相关联的码字）。在本文中，我们研究的问题设计的最佳码的离散泊松信道的记忆（峰值功率和总功率约束下）。具有记忆的离散泊松信道的输出是泊松分布的随机变量，其平均值包括固定的加性噪声和过去输入符号的线性组合。假设一个最大似然（ML）解码器，我们搜索一个码本，具有最小的可能的错误概率。这个问题是具有挑战性的，因为代码的错误概率不具有封闭形式的解析表达式。对于只有一个总功率约束的情况下，最佳的代码结构，得到的条件是块长度大于存储长度的信道。对于只有一个峰值功率约束的情况下，最佳的代码推导出任意的内存和块长度在高功率政权。对于同时具有峰值功率和总功率约束的情况，当总功率和峰值功率界都很大时，推导出了无记忆泊松信道的最优编码。
2021-04-14 cs.IT math.IT
Joint Transmission and Control in a Goal-oriented NOMA Network
该研究提出面向目标张量GoT量化系统效用，将面向目标NOMA网络的传输控制联合优化建模为POMDP，通过D3QN求解，验证了传输效率与控制保真度的权衡及NOMA的效用优势。
2025-03-18 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Contention-Based Access for URLLC Devices with Frequency Diversity
我们研究了超可靠低延迟上行链路传输的编码多信道随机接入方案。我们专注于非正交接入在频域中，用户发送多个正交子信道和用户间的冲突限制了可用的多样性。研究了两种不同的基于竞争的随机接入模型。首先，考虑一个冲突模型，其中的数据包被复制到$K$可用资源，其中的$K' \leq K$被无冲突地接收，并视为分集分支的最大比合并（MRC）接收机。得到的分集度$K'$取决于到达过程和编码策略。在第二模型中，经受冲突的时隙也用于MRC，使得分集分支$K$的数量是恒定的，但是所得到的组合信号受到多址干扰的影响。在这两种模型中，随机和确定性重复编码的性能进行了比较。结果表明，确定性编码方法可以导致一个显着优越的性能时，间歇URLLC传输的到达率低。
2019-05-03 cs.IT math.IT
NOMA-Assisted Grant-Free Transmission: How to Design Pre-Configured SNR Levels?
本文研究NOMA辅助无授权传输中预配置SNR水平的设计问题，通过以信息年龄为指标的分析与仿真，验证了NOMA的性能增益及不同SNR配置设计的优劣。
2023-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
OFDM based Distributed Space Time Coding for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时分组码（DSTBC）的结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTBC从预编码的坐标交织正交设计和扩展的Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码的分布式差分空时分组码。
2008-04-19 cs.IT math.IT
Distributed Space Time Codes with Low Decoding Complexity for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时码（DSTC）结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTC预编码坐标交织正交设计和扩展Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码分布式差分空时码。
2007-09-18 cs.IT math.IT
Randomized vs. orthogonal spectrum allocation in decentralized networks: Outage Analysis
我们提出了一种具有固定数量的$u$的频率子带的分散式无线通信网络，该频率子带将在$N$发射机-接收机对之间共享。假设用户数$N$是具有给定分布的随机变量，信道增益是准静态瑞利衰落。假设发射机不知道网络中活动用户的数量以及信道增益，并且不能够检测给定频率子带中其他用户的存在。此外，用户不知道彼此的码本，因此不可能进行多用户检测。我们考虑一个随机跳频（FH）方案，其中每个发射机随机跳过的$u$子带的一个子集，从传输到传输。本文给出了一个新的混合高斯随机向量的微分熵上界，并利用熵幂不等式，给出了一系列关于每个用户可达速率的下界。此后，我们得到的最大传输速率的下限，每个用户，以确保在给定的信噪比（SNR）水平指定的中断概率。我们证明了所谓的中断容量可以相当高的FH计划比在频分（FD）的情况下，合理的分布上的活跃用户的数量。这保证了与FD相比FH中更高的频谱效率。
2009-11-30 cs.IT math.IT
An Opportunistic-Non Orthogonal Multiple Access based Cooperative Relaying system over Rician Fading Channels
非正交多址接入（NOMA）已经成为用于提高下一代5G无线通信网络的频谱效率的突出技术。研究了在莱斯衰落信道下，基于协作非正交多址接入（O-NOMA）的协作中继系统（CRS）在源端具有信道状态信息（CSI）的情况下的可达平均速率。基于CSI，对于机会传输，源节点立即选择直接传输或使用中继的协作NOMA传输，这可以提供比现有的基于传统NOMA（C-NOMA）的CRS在源节点处没有CSI的情况下更好的可实现的平均速率性能。此外，数学表达式也推导出可实现的平均速率和结果进行了比较，C-NOMA基于CRS与没有CSI在发送端，在一个范围内增加功率分配系数，发送信噪比（SNR）和平均信道功率。数值结果表明，CRS使用O-NOMA与CSI实现更好的频谱效率方面的可实现的平均速率比传统的NOMA基于CRS没有CSI。为了检验分析结果的一致性，进行了蒙特卡罗模拟，验证了分析结果与模拟结果的一致性和匹配性。
2018-01-15 cs.IT eess.SP math.IT
Impact of NOMA on Age of Information: A Grant-Free Transmission Perspective
本文从免授权传输视角研究NOMA对信息年龄（AoI）的影响，采用低复杂度NOMA辅助随机接入方案，推导AoI闭式表达式，证实最简NOMA可将OMA的AoI降低超40%，且表达式可优化免授权传输的关键参数。
2023-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
