Energy Efficient Transmission for Multicast Services in MISO Distributed Antenna Systems
本文旨在解决多输入单输出分布式天线系统（DAS）中多播服务的能量效率（EE）最大化问题。提出了一种新的迭代算法，该算法包括迭代求解两个子问题：功率分配问题和波束方向更新问题。前一个子问题可以等价地转化为一个一维拟凹问题，用黄金搜索法求解。后者的问题可以有效地解决现有的方法。仿真结果表明，该算法取得了显着的EE性能增益比现有的速率最大化方法。此外，当回程功率消耗低时，DAS的EE性能优于集中式天线系统（CAS）的EE性能。
2016-03-01 cs.IT math.IT
Distributed MIMO Systems with Oblivious Antennas
考虑单个源经由分布式MIMO收发器与单个目的地通信的场景。源通过有限容量链路操作每个发射天线，同样地，目的地通过容量受限信道连接到接收天线。以游牧通信场景为目标，其中分布式MIMO收发器被设计为服务于不同的标准或服务，发射器和接收器被假设为不注意由源和目的地共享的编码功能。采用高斯对称干扰网络作为信道模型（如规则放置的发射机和接收机），可实现的速率进行了研究，并与上限进行了比较。它的结论是，在某些渐近和非渐近制度遗忘的发射机和接收机不会造成任何损失的最优性。
2008-05-10 cs.IT math.IT
Quantized Compute and Forward: A Low-Complexity Architecture for Distributed Antenna Systems
我们考虑一个低复杂度版本的计算和转发方案，只涉及缩放，偏移（抖动消除）和标量量化的继电器。该方案适用于分布式天线系统的上行链路，其中天线单元必须非常简单，并且通过给定速率R0的正交完美链路连接到点处理器。我们考虑设计的非二进制LDPC码自然匹配所提出的计划。每个天线单元对其自己的量化信号执行单独的（分散的）置信传播解码，并且经由无噪声链路向联合处理器发送用户信息消息的线性组合，联合处理器通过高斯消除来检索用户消息。该方案的复杂度与编码块长度成线性关系，与系统规模（中继数目）成多项式关系。
2011-09-05 cs.IT math.IT
Energy-Efficient, Large-scale Distributed-Antenna System (L-DAS) for Multiple Users
大规模分布式天线系统（L-DAS）的分布式天线的数量非常大，可能高达几百个天线，被认为是。L-DAS的几个主要问题，如高延迟，能量消耗，计算复杂性，和大的反馈（信令）开销，被确定。的L-DAS的潜在能力是照亮的能源效率（EE）在整个文件。我们首先和一般建模的L-DAS的功耗，并制定EE最大化问题。为了解决两个关键问题，即巨大的计算复杂性和大量的反馈（信令）信息，我们提出了一种基于信道增益的天线选择（AS）方法和基于干扰的用户聚类（UC）方法。仿真结果表明：i）如果在MU-MIMO处理上存在不可忽略的开销功耗，则使用所有天线进行迫零多用户多输入多输出（MU-MIMO）是能量低效的，此外，通过与非集群L-DAS和共址天线系统进行比较，结果验证并支持了所提出的L-DAS符合AS、UC、预编码和功率控制的EE优点。
2014-01-20 cs.IT math.IT
Fluid-Antenna-Assisted Distributed Joint Decoding for Cell-Free Massive MIMO Unsourced Random Access
Southeast University（东南大学）；National Mobile Communications Research Laboratory, Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security, Southeast University（国家移动通信重点实验室，移动信息与安全前沿科学中心，东南大学）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）
该研究针对无蜂窝大规模MIMO非授权随机接入的多用户干扰等问题，提出流体天线辅助的分布式联合解码方法，经仿真验证可提升接收功率，实现流体天线与该接入技术的可行集成。
2026-08-24 cs.IT math.IT
Co-ordinate Interleaved Distributed Space-Time Coding for Two-Antenna-Relays Networks
Jing和Hassibi研究了源节点、目的节点和中继节点都具有多个天线的无线中继网络中的分布式空时编码。在这种设置中，即使天线是共置的，同一中继的不同天线处的发射和接收信号也是独立处理和设计的。本文研究了一个源端和目的端均为单天线，R个中继节点均为双天线的无线中继网络。一类新的分布式空时分组码称为协调交织分布式空时码（CIDSTC）的介绍，其中，在第一阶段，源发送一个T-长度的复矢量的所有中继站和在第二阶段，在每个中继站，在两个天线接收到的复矢量的同相和正交分量矢量进行交织和处理，然后转发到目的地。与Jing-Hassibi提出的方案相比，对于$T \geq 4R$，CIDSTC方案在提供相同的2 R渐近分集阶数的同时，以中继站处理复杂度的增加为代价，提供了渐近编码增益。然而，对于中等和大的P值，CIDSTC方案被证明提供更多的多样性比Jing-Hassibi提出的方案。CIDSTCs被证明是完全不同的提供的信息符号从一个适当的多维信号集的值。
2008-08-05 cs.IT math.IT
Alternate Distributed Beamforming for Buffer-Aided Multi-Antenna Relay Systems
研究了中继节点处具有多个天线的半双工（HD）双跳协作系统中的链路选择问题。针对缓冲器辅助的多天线中继系统，提出了交替分布式波束形成（ADB）方案。在该方案中，中继节点被分成两组，一组接收来自源节点的相同信息广播，另一组在每个时隙通过分布式波束形成向目的节点发送公共信息。值得注意的是，在不需要瞬时信道状态信息（CSI）的情况下确定用于接收和发送的中继。理论分析了该方案在瑞利衰落下的可达吞吐量，并推导出近似的封闭形式的表达式。仿真结果验证了理论分析的正确性。数值结果表明，与现有的链路选择策略相比，固定调度的ADB方案在可达吞吐量上有显著的提高。它还表明，对于ADB方案，增加在每个中继配备的天线的数量的吞吐量性能优于增加配备有单个天线的中继的数量时，在中继的天线总数是固定的。
2020-05-15 cs.IT math.IT
On Capacity of Large-Scale MIMO Multiple Access Channels with Distributed Sets of Correlated Antennas
本文提出了一种确定性遍历和速率的等价形式，并给出了一种估计上行链路大规模多输入多输出（MIMO）天线信道容量实现输入协方差矩阵的算法。我们考虑一个大规模的MIMO系统，由多个用户和一个基站与几个分布式天线集。用户和天线组之间的每个链路形成具有视线（LOS）分量的双侧空间相关MIMO信道。我们的推导是基于新的技术，从高维随机矩阵理论（RMT）的假设下，在终端的天线数量接近无穷大的固定比例。确定性等价的结果（遍历和速率和容量实现输入协方差矩阵的确定性等价）是很容易计算的，并被证明是准确的现实系统的尺寸。此外，他们被证明是不变的几种类型的衰落分布。
2012-09-26 cs.IT math.IT
Energy-Efficient SWIPT in IoT Distributed Antenna Systems
物联网（IoT）的快速增长显著增加了无线设备的功耗。同时无线信息和电力传输（SWIPT）是物联网设备可持续运行的一种有前途的解决方案。在本文中，我们研究了基于SWIPT的分布式天线系统（DAS）中的能量效率（EE），其中在物联网设备中应用功率分配（PS），通过改变分布式天线（DA）端口的发射功率和物联网设备的PS比率来协调能量收集（EH）和信息解码（ID）过程。在单个物联网设备的情况下，我们通过基于Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件导出一些有用的性质来找到最佳的封闭形式解，并且该解不需要数值迭代。对于多个IoT设备的情况，我们提出了一种有效的次优算法来解决EE最大化问题。仿真结果表明，在单个和多个物联网设备的情况下，与其他基准方案相比，所提方案都具有更好的EE性能。
2018-01-19 cs.IT math.IT
Distributed Antenna Selection for Massive MIMO using Reversing Petri Nets
与集中式方法相比，用于分布式大规模多输入多输出（多输入多输出）通信系统的分布式天线选择降低了计算复杂度，并且在保持分集和空间复用的同时提供了高容错性。我们提出了一种新的分布式天线选择算法，并显示其优于现有的集中式和分布式解决方案。所提出的算法表现良好，不完美的信道状态信息，并执行少量的简单的计算操作，每个节点，收敛到一个稳定的状态。我们的基础上，反向Petri网，一个变种的Petri网的启发，可逆计算，能够向前和向后执行，同时遵守守恒定律。
2019-05-28 cs.IT eess.SP math.IT
Microwave Surveillance based on Ghost Imaging and Distributed Antennas
在这封信中，我们提出了一个鬼成像（GI）和分布式天线的微波监视方案。通过分析其成像分辨率和采样要求，采用微波GI实现高质量的监视性能与低系统复杂性的潜力已被证明。仿真结果验证了所提出的微波监视方法的理论分析和有效性。
2015-10-02 cs.IT math.IT stat.AP
Reverse Compute and Forward: A Low-Complexity Architecture for Downlink Distributed Antenna Systems
我们考虑一个分布式天线系统，其中$L$天线终端（AT）连接到中央处理器（CP）通过数字无差错链路的有限容量$R_0$，并服务于$L$用户终端（UT）。该系统模型已被广泛研究的上行链路和下行链路，这是一般的多址中继和广播中继网络的实例。在这项工作中，我们专注于下行链路，并提出了一种新的下行链路预编码方案昵称为“反向量化计算和转发”（RQCoF）。对于这个计划，我们获得可实现的速率，并与现有的文献中的最先进的比较。我们还提供了一个现实的网络与衰落和路径损耗与$K > L$ UT的仿真结果，并表明，基于信道的用户选择产生很大的好处，基本上消除了秩不足的问题，在系统矩阵。
2012-02-07 cs.IT math.IT
Transmission Selection Schemes using Sum Rate Analysis in Distributed Antenna Systems
在本文中，我们研究了单小区多用户下行分布式天线系统（DAS）的天线端口在地理上分离的小区。首先，我们推导出DAS的遍历和率在路径损耗的存在下的表达式。然后，我们提出了一个传输选择方案的基础上导出的表达式，以最大限度地提高整体遍历和速率。利用从用户到每个分布式天线（DA）端口的距离信息的知识，我们考虑每个DA端口和它的支持用户的配对，以优化系统性能。然后，我们计算各态历经和率为各种传输模式的候选人，并采用一种传输选择方案，选择最好的模式，最大化各态历经和率之间的模式候选人。在我们提出的方案中，模式候选的数量大大减少相比，理想的模式选择。通过蒙特卡罗模拟，我们将证明我们推导的遍历和速率表达式的准确性。此外，与路径损耗建模的仿真结果证实，所提出的传输选择方案产生的平均和速率相同的理想模式选择与显着减少的选择候选人。
2011-03-20 cs.IT math.IT
Area Spectral Efficiency Analysis and Energy Consumption Minimization in Multi-Antenna Poisson Distributed Networks
本文旨在回答两个基本问题：如何区域频谱效率（ASE）的行为与不同的系统参数;如何设计一个节能的网络。基于随机几何理论，给出了考虑多用户MIMO（MU-MIMO）传输的泊松分布网络ASE的表达式和一个紧下界。在下界的帮助下，观察到一些有趣的结果。这些结果通过原始表达式的数值结果进行了验证。我们发现，ASE可以被看作是一个凹函数的天线和活跃用户的数量。为了最大化ASE的目的，我们证明了活跃用户的最佳数量是天线数量的固定部分。随着最佳数量的活跃用户，我们观察到ASE线性增加的天线数量。本文的另一项工作是对基站密度、天线数和活跃用户数进行联合优化，以最小化网络能耗。发现天线数和活跃用户数的最优组合是能量效率最大化的解决方案。除了最优算法，我们提出了一个次优算法，以减少计算复杂性，它可以达到接近最优的性能。
2016-01-07 cs.IT math.IT
Robust Designs of Beamforming and Power Splitting for Distributed Antenna Systems with Wireless Energy Harvesting
在本文中，我们研究了一个多用户分布式天线系统，同时无线信息和功率传输的假设下，不完美的信道状态信息（CSI）。在该系统中，具有多个天线的分布式天线端口支持一组移动站，这些移动站可以通过功率分配器同时解码信息和收获能量。为了设计鲁棒的发射波束成形矢量和功率分配（PS）因素在CSI错误的存在下，我们最大化的平均最坏情况下的信号与干扰加噪声比（SINR），同时实现个人的能量收集约束每个移动台。首先，我们开发了一个有效的算法转换的最大-最小的SINR问题的一组“双”最小-最大功率平衡问题。然后，受罚函数法的启发，提出了一种基于半定规划（SDP）的迭代算法，以获得局部最优的秩一解。此外，为了减少计算复杂性，我们提出了另一种迭代方案的基础上拉格朗日方法和逐次凸逼近（SCA）技术，以产生一个次优解。仿真结果验证了算法的鲁棒性和有效性。
2018-01-31 cs.IT math.IT
Security-Reliability Tradeoff for Distributed Antenna Systems in Heterogeneous Cellular Networks
在本文中，我们调查的物理层安全的频谱共享异构蜂窝网络由一个宏小区和一个小小区，其中一个被动窃听者被假定为挖掘的宏小区和小小区的传输。在宏小区中，配备有多个分布式天线的宏基站（MBS）通过机会发射天线向宏用户（MU）发送其机密信息。同时，在小小区中，小基站（SBS）在MBS所使用的相同频谱上向小用户（SU）发送。我们提出了一个干扰消除的机会天线选择（IC-OAS）计划，以提高异构网络的物理层安全性。具体地说，MBS通过机会分布式天线向MU发送其机密消息时，在MBS处人为地设计并发射特殊信号，以确保消除MU处接收到的来自SBS的干扰。为了进行比较，传统的干扰受限的机会天线选择（IL-OAS）被认为是一个基准。我们的特点的安全性-可靠性权衡（SRT）的建议IC-OAS和传统的IL-OAS计划在推导其封闭形式的表达式的拦截概率和中断概率。仿真结果表明，与传统的IL-OAS相比，IC-OAS不仅能为宏小区带来SRT优势，而且还具有通过增加分布式天线数量来改善小小区SRT的潜力。此外，通过联合考虑宏小区和小小区，所提出的IC-OAS方案的总体SRT被示出为在总和拦截概率与总和中断概率方面显著优于常规IL-OAS方法的总体SRT。
2018-10-19 cs.IT math.IT
Downlink Power Control in Massive MIMO Networks with Distributed Antenna Arrays
在本文中，我们研究下行链路功率控制在大规模多输入多输出（MIMO）网络与分布式天线阵列。每个小区中的基站（BS）由多个天线阵列组成，这些天线阵列部署在小区内的任意位置。由于天线阵列之间的空间分离，大规模传播效应从用户到小区中的不同天线阵列是不同的，这使得功率控制与传统的大规模MIMO相比是一个具有挑战性的问题。我们假设每个小区中的BS经由上行链路导频获得信道估计。基于信道估计，BS执行下行链路的最大比率传输。然后，我们推导出一个封闭形式的频谱效率（SE）的表达式，其中的信道受到相关衰落。利用推导出的表达式，我们提出了一个最大最小功率控制算法，以确保网络中的每个用户接收到一个统一的服务质量。数值结果表明，在这项工作中考虑的网络，优化最大最小SE通过最大最小功率控制提高了总和SE的网络相比，相等的功率分配。
2018-03-13 cs.IT math.IT
Downlink Rate Analysis for Virtual-Cell based Large-Scale Distributed Antenna Systems
尽管通过从大量地理上分布的天线的协调传输实现了实质性的速率增益，但是所产生的计算成本和信道测量开销对于大规模分布式天线系统（DAS）来说可能是负担不起的。因此，高度期望可扩展的信号处理框架，如最近在\cite{Dai_TWireless}中所证明的，该框架可以基于虚拟小区的概念来建立。在基于虚拟小区的DAS中，每个用户选择几个最近的基站（BS）天线来形成其虚拟小区，即其自己的服务BS天线集合。在本文中，我们专注于下行DAS与大量的用户和BS天线均匀分布在一定的区域，并旨在研究的虚拟小区的大小对平均用户速率的影响。具体地说，通过假设每个用户的虚拟小区采用最大比传输（MRT），每个用户的可达遍历速率被导出为从所有用户到其虚拟小区的大尺度衰落系数的显函数，并且建立了平均用户速率的上界，基于此，开发了用于确定最佳虚拟小区大小以最大化平均用户速率的经验法则。分析进一步扩展到考虑多个用户分组在一起，并共同服务于他们的虚拟小区使用迫零波束成形（ZFBF）。与其中优选小的虚拟小区大小的无分组情况相比，示出了通过将具有重叠虚拟小区的用户分组，可以通过增加虚拟小区大小来显著地改善平均用户速率，尽管以更高的信号处理复杂度为代价。
2015-06-29 cs.IT math.IT
Transmission Schemes based on Sum Rate Analysis in Distributed Antenna Systems
在本文中，我们研究了单小区多用户下行分布式天线系统（DAS）的天线端口在地理上分离的小区。首先，我们推导出的路径损耗的存在下的DAS的遍历和速率的表达式。然后，我们提出了一个传输选择方案的基础上推导出的表达式，它不需要在发送端的信道状态信息。利用从用户到每个分布式天线（DA）端口的距离信息的知识，我们考虑DA端口和用户的配对优化，以最大限度地提高系统性能。该方案基于各态历经和速率表达式，在候选模式中选择最大化各态历经和速率的最佳模式。在我们提出的方案中，模式候选的数量大大减少相比，理想的模式选择。此外，我们分析了信号噪声比交叉点的不同模式使用和速率表达式。通过蒙特卡罗模拟，我们证明了我们的推导遍历和率的准确性。此外，与路径损耗建模的仿真结果证实，该方案产生的平均和速率相同的理想模式选择与显着减少的候选人。
2011-05-31 cs.IT math.IT
End-to-End Joint Antenna Selection Strategy and Distributed Compress and Forward Strategy for Relay Channels
多跳中继信道使用多个中继级，每个中继级具有多个中继节点，以促进源和目的地之间的通信。以前，分布式空时码被提出来最大化可实现的分集复用折衷，然而，它们未能实现最佳分集复用折衷的所有点。在存在从目的地到每个中继级和源的低速率反馈链路的情况下，本文提出了一种端到端天线选择（EEAS）策略作为分布式空时码的替代方案。EEAS策略使用每个中继级的天线子集将源信号传输到目的地，并在每个中继级进行放大和转发。选择子集使得它们最大化目的地处的端到端互信息。EEAS策略实现了最佳分集复用折衷（对应于最大分集增益和最大复用增益）的角点，并且在复用增益的中间值处实现了更好的分集增益，而不是最佳已知的分布式空时编码策略。提出了一种分布式压缩转发策略，实现了多中继节点的两跳中继信道的最优分集复用折衷。
2009-05-13 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Outdoor-to-Indoor Multicarrier Transmission with Shared UE-side Distributed Antenna Systems
在本文中，我们研究的资源分配算法设计下行链路多载波传输与共享用户设备（UE）侧的分布式天线系统（SUDAS），利用授权和未授权的频带，以提高系统的吞吐量。联合UE选择和收发器处理矩阵设计被公式化为用于最大化端到端系统吞吐量（比特/秒）的非凸优化问题。为了获得一个易于处理的资源分配算法，我们首先表明，最佳的发射机预编码和接收机后处理矩阵联合对角化的端到端的通信信道。随后，优化问题被转换为多个并行通道的标量优化问题，这是通过使用渐近最优迭代算法来解决。仿真结果表明，所提出的资源分配算法的SUDAS实现了良好的系统性能，并提供了空间复用增益的单天线UE。
2015-01-09 cs.IT math.IT
A Two-Stage Beam Alignment Framework for Hybrid MmWave Distributed Antenna Systems
在本文中，我们研究了毫米波（mmWave）分布式天线系统中的波束对准问题，其中家庭基站通过一些分布式远程无线电单元（RRU）与多个用户进行通信。具体而言，一个两阶段的调度和对齐（TSSA）计划，提出了促进有效的通信。在第一阶段中，在整个角度空间上执行粗波束扫描，同时从用户的反馈获得接收功率角谱的波束索引和对应的峰背景比。然后，通过利用用户反馈，一个有效的用户调度算法，以提高系统的频谱效率，降低系统的失准概率。接下来，由每个RRU以重新配置的搜索角度、搜索步长和功率电平执行束搜索的第二阶段，以获得精细的波束对准。仿真结果表明，在集中式和分布式毫米波系统中，所提出的TSSA方案在波束对准精度和频谱效率方面都明显优于传统的单级方法。
2019-05-08 cs.IT math.IT
On the Deployment of Distributed Antennas for Wireless Power Transfer with Safety Electromagnetic Radiation Level Requirement
极低的效率被认为是无线能量传输（WPT）技术的瓶颈。为了解决这个问题，无论是扩大传输功率或改变WPT系统的基础设施可以是一个直观的建议。然而，当我们试图提高WPT的效率时，关于用户暴露于电磁辐射的极端重要的问题很少被考虑。本文以安全电磁辐射水平（SERL）为目标，分析并优化了一种基于分布式天线功率信标（DA-PB）的WPT系统。在这个模型中，三个关键问题是要回答：1）与SERL，在用户的收获功率的性能是什么？2)我们如何配置参数以最大限度地提高WPT的效率？3)在相同的约束条件下，DA-PB是否仍然比共址天线PB（CA-PB）具有性能增益？首先，推导了使充电电池任意位置的射频电磁辐射功率密度低于联邦通信委员会（FCC）公布的SERL的最小天线高度DA-PB。其次，还提供了针对通损指数2和4的充电单元中每个用户的平均收获直流（DC）功率的封闭形式表达式。为了最大化WPT的平均效率，推导了当通损指数取典型值$2$和$4$时，分布式天线阵元的最佳半径。为了进行比较，CA-PB也作为基准进行了分析。仿真结果验证了我们推导的理论结果。实验结果表明，与CA-PB相比，所提出的DA-PB确实实现了更大的平均收集直流功率，并且可以提高WPT的效率。
2017-03-07 cs.IT math.IT
Beamforming Design for Joint Localization and Data Transmission in Distributed Antenna System
研究了一种分布式天线系统，其目标是为移动台（MS）提供数据通信和定位功能。每个MS从多个基站（BS）接收数据，并且使用接收到的信号不仅提取信息，而且确定其位置。这是基于到达时间（TOA）或到达时间差（TDOA）测量来完成的，这取决于假定的同步条件。在数据吞吐量和定位精度要求下最小化BS的总功率消耗的问题相对于在BS处使用的波束成形向量来公式化。该分析涵盖了频率平坦和频率选择性信道，并考虑在参数不确定性的存在下的鲁棒性约束。所提出的算法解决方案是基于秩松弛和差分凸（DC）规划。
2014-04-29 cs.IT math.IT
Asymptotic Spectral Efficiency of the Uplink in Spatially Distributed Wireless Networks With Multi-Antenna Base Stations
一个代表性的上行链路的一个给定的长度，在干扰有限的，空间分布的无线网络与六边形小区，简单的功率控制，和多天线线性最小均方误差接收器的频谱效率被发现接近一个渐近线的基站天线N和无线节点的数量趋于无穷大。面积平均频谱效率的代表性的链接（平均的空间基站和移动分布），泊松分布的基站的近似值，也提供。对于大的N，在干扰受限的制度，面积平均频谱效率主要是N的乘积与基站与无线节点密度的比率的比率的函数，这表明可以通过线性增加基站天线的数量和基站与无线节点的相对密度的乘积来扩展这样的网络，无线节点密度。结果是有用的无线系统的设计人员与高小区间干扰，因为它提供了简单的表达式作为有形的系统参数，如基站和无线节点密度，和天线的数量的函数的频谱效率。这些结果是结合无限随机矩阵理论和随机几何导出的。
2013-02-20 cs.IT math.IT
Ellipsoidal Manifold Optimization for Distributed Antenna Beamforming
Future Network of Intelligence Institute (FNii)（未来网络智能研究院）；School of Science and Engineering at The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳）理工学院）
本文提出基于椭球面流形的优化方法，解决分布式天线系统中加权速率最大化问题，通过降低维度实现高效计算。
2026-03-24 cs.IT math.IT
Distributed Detection over Fading MACs with Multiple Antennas at the Fusion Center
研究了衰落高斯多址信道下的分布式检测问题。传感器观察到一种现象，并使用放大和转发方案将其观察结果发送到融合中心。融合中心具有多个天线，在传感器和融合中心之间考虑不同的信道模型，并且在传感器处假设不同的信道状态信息。在这些情况下，多个天线在融合中心的效果进行了研究，在误差指数方面的性能进行评估。结果表明，对于传感器和融合中心之间的零均值信道时，没有信道信息的传感器，任意大的增益的误差指数可以得到足够的增加在融合中心的天线的数量。与此形成鲜明对比的是，当有信道信息的传感器，误差指数的增益，由于有多个天线在融合中心被示出为不超过一个因子（8/π）的传感器和融合中心之间的瑞利衰落信道，独立于在融合中心的天线的数量，或跨传感器的噪声样本之间的相关性。当传感器和天线同时增加时，还提供了这种增益的缩放定律。简单实用的计划和半定松弛技术的数值方法，利用有限的可能的增益。模拟用于建立结果的准确性。
2010-09-02 cs.IT math.IT
Interference Alignment in Distributed Antenna Systems
干扰对齐（IA）是一种协作传输策略，它在高信噪比（SNR）环境中提高了频谱效率，但在低信噪比场景中表现不佳。这限制了IA在蜂窝系统中的效用，因为它在提高小区边缘数据率方面是无效的。然而，诸如分布式天线系统（DAS）之类的现代蜂窝架构承诺提高小区边缘SNR，从而创建实现实际IA增益所需的环境。现有的IA解决方案不能应用于DAS，因为它们忽略了对分布式预编码器施加的每远程无线电功率约束。本文考虑了两种类型的分布式天线IA系统：一个限制的最大每无线电功率，和一个严格的等式约束的每无线电功率。率损失所产生的一个简单的功率回退策略，在系统中使用的最大功率约束，其特征在于解析。它还表明，强制执行严格的功率约束避免了这样的速率损失，但负面影响IA的可行性。针对这类系统，提出了一种IA算法，并基于系统适当性的概念推导了其可行性条件。最后，数值结果验证了分析，并表明IA和DAS可以成功地结合起来，以减轻小区间干扰，提高性能的大多数移动用户，特别是那些在小区边缘。
2013-05-11 cs.IT math.IT
Secure and Green SWIPT in Distributed Antenna Networks with Limited Backhaul Capacity
本文研究了分布式天线通信系统中用于向移动接收机传输安全信息和可再生绿色能源的资源分配算法设计。具体地，分布式远程无线电头端（RRH/天线）经由容量受限的回程链路连接到中央处理器（CP）以促进联合传输。RRH和CP配备了可再生能源采集器，并通过有损耗的微电网共享它们的能量，以提高通过射频（RF）信号向移动接收器传送信息和绿色能源的效率。所考虑的资源分配算法设计被制定为一个混合的非凸和组合优化问题，考虑到有限的回程容量和服务质量的要求，同时无线信息和功率传输（SWIPT）。我们的目标是最大限度地减少总的网络传输功率时，只有不完美的信道状态信息的无线能量收集接收器，这必须由无线网络供电，是在CP。鉴于问题的棘手性，我们将其转化为一个二进制选择的优化问题，这有利于设计一个迭代的资源分配算法来解决问题的最佳使用广义Bender分解（GBD）。此外，提出了一种次优算法来平衡计算复杂性和系统性能。仿真结果表明，所提出的基于GBD的算法获得了全局最优解，次优算法实现了接近最优的性能。此外，与具有多个共置天线的传统系统相比，具有可再生能源共享的SWIPT的分布式天线网络需要更低的发射功率。
2015-05-11 cs.IT math.IT
Energy Efficiency Optimization for MIMO Distributed Antenna Systems
在本文中，我们提出了一种发送协方差优化方法，以最大限度地提高能量效率（EE）的单用户分布式天线系统，其中远程接入单元（RAU）和用户都配备了多个天线。不同于以往的相关工作，速率要求和RAU的选择都考虑在内。这里，总电路功耗与活动RAU的数量有关。鉴于这种设置，我们首先提出了一个最佳的发送协方差优化方法来解决EE优化问题下的一组固定的活动RAU。更具体地说，我们把这个问题分成三个子问题，即，速率最大化问题、无速率约束的EE最大化问题和功率最小化问题，以及每个子问题都可以被有效地求解。然后，提出了一种新的基于距离的RAU选择方法来确定最佳的活动RAU集。仿真结果表明，该算法的性能与最优穷举搜索方法相当，但计算复杂性明显降低，且性能明显优于现有的EE优化方法.
2015-11-12 cs.IT math.IT
Max-Min Power Control in Downlink Massive MIMO with Distributed Antenna Arrays
在本文中，我们研究了最优下行链路功率分配在大规模多输入多输出（MIMO）网络与分布式天线阵列（DAA）在相关和不相关信道衰落。在DAA大规模MIMO中，基站（BS）由多个天线子阵列组成。值得注意的是，天线子阵列部署在DAA大规模MIMO小区内的任意位置。因此，距离相关的大尺度传播系数是不同的，从用户到这些不同的天线子阵列，这使得功率控制的一个具有挑战性的问题。我们假设网络以时分双工模式操作，其中每个BS经由上行链路导频获得信道估计。基于信道估计，BS在下行链路中执行最大比传输。然后，我们推导出一个封闭形式的信号干扰噪声比（SINR）的表达式，其中的信道受到相关衰落。基于信干噪比表达式，我们提出了一种全网最大最小功率控制算法，以确保网络中的每个用户接收到统一的服务质量。数值结果表明DAA大规模MIMO提供的性能优势。对于某些特定场景，DAA大规模MIMO可以将平均每用户吞吐量提高高达55%。此外，我们表明，信道衰落协方差是一个重要的因素，在决定DAA大规模MIMO的性能。
2020-10-25 cs.IT math.IT
Phase Calibration of Distributed Antenna Arrays
本文研究分布式天线阵列的相位校准问题，在阐述空中R校准与F校准基本原理的基础上，提出一种将两个已分别F校准的阵列联合校准为整体F校准阵列的新方法。
2023-04-11 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficiency of Distributed Antenna Systems with Wireless Power Transfer
在本文中，我们研究了能量有效的资源分配在分布式天线系统（DAS）与无线电能传输，其中时分多址（TDMA）是用于下行链路多用户信息传输。特别地，当用户被安排接收信息时，其他用户使用相同的射频（RF）信号同时收获能量。我们考虑两种类型的能源效率（EE）指标：以用户为中心的EE（UC-EE）和以网络为中心的EE（NC-EE）。我们的目标是通过优化传输时间和功率来最大化UC-EE和NC-EE，分别满足用户的能量收集要求。对于UC-EE和NC-EE最大化问题，我们通过使用合适的数学工具将非凸问题转化为等价的易处理问题，然后开发迭代算法来找到全局最优解。仿真结果表明，与基准方案相比，所提出的方法的优越性。
2018-10-10 cs.IT math.IT
A New Paradigm Towards Reconfigurable Environment: Reconfigurable Distributed Antennas and Reflecting Surface
University of Macau（澳门大学）；Jinan University（暨南大学）；South China Normal University（华南师范大学）
本文提出可重构分布式天线与反射表面（RDARS）作为未来无线网络解决方案，结合主动天线与被动反射表面，提升覆盖、频谱效率及通信感知一体化能力。
2026-04-22 cs.IT math.IT
Distributed Signal Processing for Extremely Large-Scale Antenna Array Systems: State-of-the-Art and Future Directions
本文系统综述了超大规模天线阵列系统中用于降低互连成本与计算复杂度的分布式信号处理算法，涵盖三类系统形态并展望了未来研究方向。
2025-02-07 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security in Uplink NOMA Multi-Antenna Systems with Randomly Distributed Eavesdroppers
分析了上行链路非正交多址接入（NOMA）的物理层安全性。随机几何方法被应用到分析的覆盖概率和有效保密吞吐量（EST）的第k个NOMA用户，其中可以使用固定或自适应的传输速率。合法终端周围的保护区，用于建立窃听者排除区。我们假设与窃听者相关联的信道状态信息在基站处不可用。我们认为基站配备有多个天线。不完美的连续干扰消除的影响也考虑在这项工作中。我们的分析允许一个简单的选择窃听代码率，最大限度地提高EST。此外，我们的框架还允许其他系统参数，如发射功率或窃听者排除半径的最佳选择。
2018-09-13 cs.IT math.IT
Power Efficient Resource Allocation for Full-Duplex Radio Distributed Antenna Networks
在本文中，我们研究的资源分配算法设计的分布式天线多用户网络与全双工（FD）无线电基站（BS），使同时进行上行链路和下行链路通信。所考虑的资源分配算法设计被公式化为考虑BS的天线电路功耗和上行链路和下行链路用户两者的服务质量服务质量（QoS）要求的优化问题。我们通过联合优化下行链路波束形成器、上行链路发射功率和天线选择来最小化网络总功耗。为了克服由此产生的问题的棘手性，我们重新将其作为一个优化问题与解耦的二元选择变量和非凸约束。重新制定的问题，有利于设计的迭代资源分配算法，获得最佳的解决方案的基础上，广义Bender的分解（GBD），并作为一个基准计划。此外，为了在计算复杂性和系统性能之间取得平衡，提出了一种具有多项式时间复杂度的次优算法。仿真结果表明，所提出的基于GBD的迭代算法收敛到全局最优解，次优算法实现了接近最优的性能。我们的研究结果还表明，功率效率和有源发射天线的数量之间的权衡时，电路功耗被考虑在内。特别地，激活非常大量的天线可能不是用于降低总系统功耗的功率高效解决方案。此外，我们的研究结果表明，FD系统促进显着的功率节省相比，传统的半双工系统，尽管不可忽略的自干扰。
2015-02-07 cs.IT math.IT
GNN-Based Global CSI Reconstruction for Fronthaul-Limited Distributed MIMO Systems
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）；Sony China Research Laboratory（索尼中国研究院）
针对分布式MIMO系统前传受限问题，提出基于GNN重建与任务驱动天线选择的CSI获取框架，仅上传部分天线CSI，由CU重建全局CSI，在降低开销的同时提升重建精度。
2026-09-22 cs.IT math.IT
A Simple Receive Diversity Technique for Distributed Beamforming
针对单天线源经多单天线中继与双天线目的节点通信的超可靠低时延场景，提出基于目的端空时分集变换的分布式波束成形方案，在无需接收端信道状态信息时使分集阶数翻倍并保留中继阵列增益。
2019-08-29 cs.IT math.IT
Diversity Analysis of Millimeter-Wave Massive MIMO Systems
研究了毫米波大规模MIMO系统的渐近分集分析。首先，对于采用分布式天线子阵列架构的单用户毫米波系统，其中发射机和接收机分别由Kt和Kr子阵列组成，当子阵列处的天线数量趋于无穷大时，建立了分集增益定理。具体地，假设所有子信道具有相同数量的传播路径L，该定理指出，通过采用这种分布式天线子阵列架构，可以实现KrKtL-Ns+1的分集增益，其中Ns是数据流的数量。该结果意味着与共置天线架构相比，使用分布式天线子阵列架构可以与KrKt成比例地按比例增加分集增益或复用增益。分集增益分析，然后扩展到多用户的情况下，以及与传统的部分连接的RF结构的情况下，在文献中。与混合模拟/数字处理得到的仿真结果证实了分析结果，并表明，分布式子阵列架构确实产生显着更好的分集性能比共址天线架构。
2018-01-01 cs.IT math.IT
Distributed Massive MIMO in Cellular Networks: Impact of Imperfect Hardware and Number of Oscillators
分布式大规模多输入多输出（MIMO）将相干MIMO处理的阵列增益与分布式天线设置的邻近增益相结合。在本文中，我们分析了收发器的硬件损伤如何影响下行链路的最大比传输。我们推导出封闭形式的频谱效率的表达式，并研究其渐近行为的天线数量的增加。我们证明了一个缩放定律的硬件质量，这表明，大规模MIMO是弹性的加性失真，而乘性相位噪声是一个限制因素。在每个天线处具有单独的振荡器也比每个BS具有一个振荡器更好。
2015-06-02 cs.IT math.IT
Blind Identification of Distributed Antenna Systems with Multiple Carrier Frequency Offsets
在空间分布式多用户天线系统中，接收信号中包含多个载波频率偏移（CFO），这是由于发射机和接收机的振荡器之间的失配引起的。这导致数据星座的时变旋转，其需要在符号恢复之前在接收器处被补偿。本文提出了一种新的盲频偏估计和符号恢复方法。接收到的基带信号被过采样，其多相分量被用来制定一个虚拟的多输入多输出（MIMO）问题。通过应用盲MIMO系统估计技术，可以估计系统响应，并且可以恢复用户符号的解耦版本，每个版本包含不同的CFO。通过应用判决反馈锁相环（PLL），可以减轻CFO并且可以恢复所发送的符号。估计的MIMO系统响应提供有关CFO的信息，可用于初始化PLL、加速其收敛并避免通常与PLL相关的模糊性。
2007-04-15 cs.IT math.IT
A Stochastic Geometric Analysis on Multi-cell Pinching-antenna Systems under Blockage Effect
本文针对多小区捏合天线系统在阻塞效应下的性能，利用随机几何建立分析框架，推导中断概率表达式，并通过仿真验证其优于固定天线系统。
2025-10-08 cs.IT math.IT
On the Convergence and Performance of MF Precoding in Distributed Massive MU-MIMO Systems
在本文中，我们分析的收敛速度和匹配滤波器（MF）的预编码器在一个大规模的多用户（MU）多输入多输出（MIMO）系统的性能，目的是确定的影响分布到多个集群的发射天线。我们考虑的情况下，传输空间相关性，不平等的链路增益和不完善的信道状态信息（CSI）。此外，我们推导出一个MF信号与干扰加噪声比（SINR）的限制，因为发射天线的数量和用户的数量趋于无穷大。在我们的研究结果中，我们表明，收敛速度和性能都强烈依赖于空间相关性。在存在空间相关性的情况下，将天线分布到多个集群中比共址天线阵列场景呈现显著的增益。在不相关的场景中，共置天线簇由于其优越的单用户信噪比（SNR）机制而具有稍微更好的平均每用户SINR性能，即，当用户靠近基站（BS）时，用户与所有发射天线之间的链路变得强。
2015-03-03 cs.IT math.IT
Massive Synchrony in Distributed Antenna Systems
本文分析分布式天线空口相位校准协议在大规模系统中的可扩展性，证明部分拓扑误差无界，但全系统统一求解并复用校准结果始终最优。
2024-01-22 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed User Scheduling for MIMO-Y Channel
该文提出了一种多用户MIMO-Y信道的分布式用户调度方案，其中三个$N_{T}$天线用户（$N_{T}=2N,\,3N$）从三个簇中选出，通过一个$N_{R}$天线放大转发中继（$N_{R}=3N$）进行信息交换，$N\geq1$表示MIMO-Y信道中每个单播传输的数据流数目.所提出的方案有效地收获多用户分集（MuD），而无需全局信道状态信息（CSI）或集中式计算。特别地，提出了一种新的参考信号空间（RSS），使集群（CS）和组（GS）模式的分布式调度。首先考虑使用$N_{T}=2N$的最小用户天线（Min-UA）传输。接下来，我们考虑使用${N_{T}=3N}$的相等数量的中继和用户天线（ER-UA）传输，目的是与Min-UA相比减少CSI开销。对于ER-UA传输，解析推导了所提出的分布式调度方案的可达MuD阶数，证明了所提出的基于RSS的分布式调度方案的优越性和最优性.这些结果揭示了MIMO-Y信道中多用户调度的一些基本行为和用户调度方案的性能-复杂度权衡。
2015-06-20 cs.IT math.IT
An Overview of Transmission Theory and Techniques of Large-scale Antenna Systems for 5G Wireless Communications
为了满足未来对无线数据服务的巨大业务量的需求，近年来已经进行了对第五代（5G）移动通信系统的研究。预计5G移动通信系统中的频谱和能量效率应该比第四代（4G）移动通信系统中的频谱和能量效率高十倍。因此，重要的是进一步开发多个天线的空间复用的潜力。在过去的二十年中，多输入多输出（MIMO）天线技术被认为是提高无线通信系统容量的关键技术。当在基站中配备大规模天线阵列（也称为大规模MIMO）或部署大量分布式天线（也称为大规模分布式MIMO）时，可以通过使用空间域多址来进一步提高频谱和能量效率。本文综述了大规模MIMO和大规模分布式MIMO系统，包括频谱效率分析、信道状态信息（CSI）获取、无线传输技术和资源分配。
2016-05-11 cs.IT math.IT
Input-Output Clustering Criterion (IOCC) for Optimizing Distributed Antenna Locations
本文提出了一种输入输出空间聚类准则（IOCC），用于在总功率约束下优化广义分布式天线系统（DAS）的远端天线单元（RAU）的位置。在IOCC中，输入空间是指RAU位置空间，输出空间是指用于噪声受限环境的位置特定遍历容量空间。给定一个特定位置的任意期望遍历容量函数在一个地理区域，我们定义的误差为实际和期望遍历容量之间的差异。我们的研究表明，i）IOCC提供了一个上限的细胞平均遍历容量误差;和ii）推导出的上限等于一个加权的量化误差函数在位置容量空间（输入输出空间）和iii）的上限可以任意小的聚类过程中增加的RAU的数量为一个可行的DAS。IOCC将RAU位置问题转换为输入-输出空间中矢量量化的码本设计问题，因此包括[15]（和其他相关论文）中DAS的平方距离准则（SDC）作为特例，其仅考虑输入空间。计算机模拟证实了理论发现，并表明IOCC在定义的小区平均“有效”各态历经容量方面优于DAS的SDC。
2014-09-27 cs.IT math.IT
Breaking the TDD Flow for Over-the-Air Phase Synchronization in Distributed Antenna Systems
针对分布式天线阵列相位同步需打破标准TDD流程的问题，提出改进TDD流程适配同步信号传输，推导下行频谱效率，验证了频繁重估相位差及Kalman滤波跟踪对低质量LO系统频谱效率的提升作用。
2025-09-03 cs.IT eess.SP math.IT
To Code or Not To Code in Multi-Hop Relay Channels
多跳中继信道使用多个中继级，每个中继级具有多个中继节点，以促进源和目的地之间的通信。以前，分布式空时编码用于最大化分集增益。假设从目的地到每个中继级和源的低速率反馈链路，本文提出了端到端的天线选择策略作为分布式空时编码的替代方案。单向（其中只有源具有用于目的地的数据）和双向（其中目的地也具有用于源的数据）多跳中继信道被考虑为具有全双工和半双工中继节点。端到端的天线选择策略的设计和证明，以实现最大的分集增益，通过使用一个单一的天线路径（使用单个天线的源，每个中继级和目的地），在目的地的最大信噪比。对于半双工的情况下，两个单天线路径的两个最佳的信号-噪声比在交替的时隙被用来克服与半双工节点的速率损失，与一个小的分集增益惩罚。最后，为了回答这个问题，是否编码（分布式空时码）或不（建议的端到端天线选择策略）在多跳中继信道，端到端天线选择策略和分布式空时编码的几个重要性能指标进行了比较。
2008-05-20 cs.IT math.IT
Massively Distributed Antenna Systems with Non-Ideal Optical Fiber Front-hauls: A Promising Technology for 6G Wireless Communication Systems
采用大规模分布式天线使无线接入点（RAP）更接近用户，从而实现积极的频谱重用，可以弥合未来无线系统中稀缺的频谱资源和极高的连接密度之间的差距。示例包括云无线电接入网络（C-RAN）、超密集网络（UDN）和无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统。这些系统通常以光纤-无线通信（FWC）的形式设计，其中分布式天线或RAP通过光前传连接到中央单元（CU）。大量密集部署的天线或RAP需要广泛的光学前传基础设施。因此，光前传网络的成本、复杂性和功耗可能主导整个系统的性能。本文提供了一个概述和展望的架构，建模，设计和性能的大规模分布式天线系统与非理想的光学前回。光前传和无线接入链路之间的复杂交互需要通过联合利用其独特特性来优化光域和无线域的设计。它表明，与模拟射频光纤（RFoF）链路的系统优于其基带光纤（BBoF）或中频光纤（IFoF）的系统具有较短的光纤长度和更多的RAP，这都是未来的无线通信系统所需的属性。
2020-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Distributing Complexity: A New Approach to Antenna Selection for Distributed Massive MIMO
大规模MIMO（多输入多输出）通信系统中的天线选择使得能够降低复杂度、成本和功率，同时保持高信道容量并保留大规模MIMO的分集、干扰减少、空间复用和阵列增益。我们调查分散的天线选择的可能性，并行优化过程，并把环境意识使用。两种不同功率控制规则和不同用户数的实验结果表明，该算法简单，计算量小，可以实时的使用。我们提出的算法从自组织，环境意识和随机性中汲取其基础。
2018-05-14 cs.IT math.IT math.OC
Massive Antenna Arrays with Low Front-End Hardware Complexity: An Enabling Technology for the Emerging Small Cell and Distributed Network Architectures
本文介绍了当前最先进的大规模天线阵列架构，具有显着的前端硬件节省，作为未来的小而强大的小区节点，将能够携带大规模MIMO技术的使能者。射频（RF）的硬件架构与一个单一的功率放大器进行审查，比较，并发现优于传统的MIMO实现成本，散热，和物理尺寸。RF侧的这一进展允许将虚拟和大规模MIMO这两个竞争的蜂窝概念合并为远程无线电头端与大规模MIMO阵列的混合方法。
2014-07-29 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Power Transfer with Distributed Antennas: System Design, Prototype, and Experiments
在本文中，我们设计和实验的远场无线功率传输（WPT）架构的基础上分布式天线，所谓的WPT DAS，动态选择发射天线和频率，以增加输出直流功率。独特的是，空间和频率分集联合利用在建议WPT DAS具有低复杂度，低成本和灵活的部署，以对抗无线衰落信道。数值实验的目的是显示的好处，使用天线和频率选择在空间和频率选择性衰落信道的单用户和多用户的情况下。因此，提出了单用户和两个用户的情况下的WPT DAS原型。在发射端，我们采用天线选择来利用空间分集，采用频率选择来利用频率分集。使用IEEE 802.15.4 RF接口的低复杂度空中有限反馈被设计用于天线和频率选择以及从接收器到发射器的报告。建议的WPT DAS原型在一个真实的室内环境中进行了演示。测试结果表明，WPT DAS在单用户情况下可将输出直流功率提高30 dB，在双用户情况下可将输出直流功率之和提高21.8 dB，并以低成本、低复杂度和灵活的方式扩大了服务覆盖范围。
2020-10-31 cs.IT eess.SP math.IT
