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
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
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
A Tight Lower Bound to the Outage Probability of Discrete-Input Block-Fading Channels
在这种对应关系中，我们提出了一个严格的下界离散输入Nakagami-m块衰落信道的中断概率。该方法允许一个有效的方法进行数值计算的界限，系统设计提供了一个额外的工具。还推导了Nakagami-m块衰落信道的最佳速率-分集权衡，并获得了最佳编码增益常数的严格上界。
2007-07-11 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
Outage performance of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel Model
该研究针对$\alpha$-Beaulieu-Xie阴影衰落信道模型，推导了中断概率及其上下界、原始矩、衰落量和信道质量指标的闭式表达式，并通过数值仿真验证了其准确性。
2024-02-09 cs.IT eess.SP 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
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
Outage Probability and Rate for $κ$-$μ$ Shadowed Fading in Interference Limited Scenario
$κ$ - $μ$阴影衰落模型是非常一般的衰落模型，因为它包括作为特殊情况的$κ$ - $μ$和$η$ - $μ$两者。在这项工作中，我们推导出中断概率的表达式时，感兴趣的信号（SoI）和干扰都经历$κ$ - $μ$阴影衰落在干扰有限的情况下。推导出的表达式对任意SoI参数、所有干扰源的任意$κ$和$μ$参数以及干扰源的参数$m$的任何值（除了$m\rightarrow \infty$的限制值）都有效。该表达式可用Pochhammer积分表示，其中积分的被积函数只包含初等函数。然后针对各种特殊情况，特别是当SoI经历$η$或$κ$ - $μ$衰落时，简化中断概率表达式。此外，当SoI经历具有$μ$的整数值的$κ$ - $μ$阴影衰落，并且发射机经历具有任意参数的$κ$ - $μ$阴影衰落时，导出速率表达式。速率表达式可用第四类劳里切拉函数的和表示。通过使用推导的表达式研究和比较存在$κ$ - $μ$阴影衰落的FFR和SFR，证明了我们的结果的实用性。提供了大量的仿真结果，这些进一步验证了我们的理论结果。
2017-08-07 cs.IT math.IT
On Fading Channel Dependency Structures with a Positive Zero-Outage Capacity
随着6 G等新兴无线技术的发展，许多新的应用（如自治系统）也在发展，这些应用对数据通信的可靠性和延迟有着严格的要求。在通常研究的独立慢衰落链路的情况下，零中断容量（ZOC）为零，因此重传是不可避免的。在这项工作中，我们表明，一个积极的ZOC可以实现在相同的设置下的慢衰落恒定的发射功率和没有完善的信道状态信息在发射机，如果信道增益的联合分布遵循一定的结构。这允许在没有任何中断的情况下可靠接收，因此不需要重传。基于一个系统的Copula方法，我们发现，存在一组依赖结构，其中正ZOC可以实现最大比组合（MRC）和选择组合（SC）。我们的特点是在有限数量的位的最大ZOC。明确的瑞利衰落和Nakagami- $m$衰落的特殊情况下，以量化常见的衰落模型的ZOC的结果进行评估。
2021-07-12 cs.IT math.IT
On Outage Behavior of Wideband Slow-Fading Channels
本文研究了宽带慢衰落信道上的点对点信息传输，该信道被建模为（渐近）大量独立同分布的并行信道，在整个编码块上随机信道衰落实现保持恒定。一方面，在宽带限制下，可靠传输所需的每nat的最小可达能量作为随机变量，在概率上收敛到某个确定性的量。另一方面，中断概率的指数衰减率（称为宽带中断指数）表征并行信道的数量{ \it，即}，“带宽”，应该渐近缩放，以实现目标中断概率在每nat的目标能量。我们检查两种情况：当发射机没有信道状态信息，并采用均匀的发射功率分配之间的并行信道;和当发射机被赋予一个比特的信道状态反馈为每个并行信道，并相应地分配其发射功率。对于这两种情况下，我们评估的宽带最小能量每nat和宽带中断指数，并讨论其对系统性能的影响。
2007-11-28 cs.IT math.IT
On Outage Behavior of Wideband Slow-Fading Channels
本文研究了宽带慢衰落信道上的点对点信息传输，该信道被建模为（渐近）大量独立同分布的并行信道，在整个编码块上随机信道衰落实现保持恒定。一方面，在宽带限制下，可靠传输所需的每nat的最小可达能量作为随机变量，在概率上收敛到某个确定性的量。另一方面，中断概率的指数衰减率（称为宽带中断指数）表征并行信道的数量{ \it，即}，“带宽”，应该渐近缩放，以实现目标的中断概率在每nat的目标能量。我们检查两种情况：当发射机没有信道状态信息，并采用统一的并行信道之间的发射功率分配;和当发射机被赋予一个比特的信道状态反馈为每个并行信道，并相应地分配其发射功率。对于这两种情况下，我们评估的宽带最小能量每nat和宽带中断指数，并讨论其对系统性能的影响。
2007-10-01 cs.IT math.IT
Asymptotic SER and Outage Probability of MIMO MRC in Correlated Fading
本文推导了多输入多输出（MIMO）最大比合并（MRC）系统的渐近符号出错率（SER）和中断概率。我们考虑瑞利衰落信道的发射和接收空间相关性。我们的结果是基于新的渐近表达式，我们推导出的p.d.f.和c.d.f.复高斯矩阵中正定二次型的最大特征值。我们证明了空间相关性不影响分集阶数，但它降低了阵列增益，从而增加了在高信噪比制度的SER。
2006-11-03 cs.IT math.IT
A Simple Evaluation for the Secrecy Outage Probability Over Generalized-K Fading Channels
提出了广义K衰落信道下保密中断概率（SOP）的一种简单近似方法。随着窃听通道的平均信噪比（SNR）降低，这种近似变得更加紧密。基于这个简单的表达式，我们还分析了在主通道的高信噪比区域的渐近SOP。除了简化SOP表达式显着，这个渐近SOP表达式揭示了在一般情况下的秘密多样性秩序。数值结果表明，我们提出的近似结果的高精度。
2019-07-03 cs.IT eess.SP 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
Outage Behaviors of NOMA-based Satellite Network over Shadowed-Rician Fading Channels
研究了阴影莱斯衰落信道下非正交多址接入技术在卫星通信网中的应用。从实际应用场景出发，考虑了非理想连续干扰抵消（ipSIC）对基于NOMA的卫星网络的影响。我们首先推导出新的精确表达式的中断概率的第p个地面用户，并提供相应的渐近分析结果。零和p的分集阶数分别由第p个地面用户利用ipSIC和完美连续干扰消除（pSIC）来实现。仿真结果表明：（1）在pSIC条件下，基于NOMA的卫星网络的中断性能优于正交多址，（2）随着剩余干扰值的增加，基于ipSIC的地面用户的中断性能严重恶化; 3）阴影莱斯衰落的稀疏轻阴影比频繁重阴影和平均阴影带来更好的中断概率。
2020-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Selective-Fading Multiple-Access MIMO Channels: Diversity-Multiplexing Tradeoff and Dominant Outage Event Regions
我们建立了最佳的分集复用（DM）权衡相干选择性衰落多址MIMO信道，并提供相应的代码设计准则。作为一个副产品，在概念层面上，我们发现一个有趣的DM权衡框架之间的关系和概念的主要错误事件区域，首先介绍了在AWGN的情况下，由Gallager，IEEE trans.IT，1985年。这种关系使我们能够准确地描述在MIMO衰落多址信道的错误机制。特别是，我们发现，对于一个给定的速率元组，最大可实现的分集阶数是由一个单一的中断事件，占主导地位的总错误概率指数SNR。最后，我们研究了Badr和Belfiore在国际苏黎世通信研讨会上提出的分布式空时码构造。，2008年，使用本文推导的规范设计标准。
2009-06-26 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for HARQ Schemes over Time-Correlated Nakagami-m Fading Channels
研究了中断约束下时间相关Nakagami-m衰落信道下混合自动重传请求（HARQ）系统的功率分配问题。时间相关性的存在复杂的功率分配问题，由于涉及多个相关的衰落信道。在具有指数相关性的Nakagami-m衰落信道下，首先推导了三种广泛采用的HARQ方案的中断概率，包括Type I HARQ、HARQ with Chase Combining（HARQ-CC）和HARQ with Incremental Redundancy（HARQ-IR）。基于这些结果，提出了在保证中断性能的前提下，最小化平均总传输功率的功率分配方案。仿真结果表明，我们的中断分析的准确性和我们提出的功率分配方案的有效性。结果表明，我们提出的功率分配方案可以实现显着的功率节省相比，固定的功率分配。此外，在实际的低中断约束下，当时间相关性降低和/或衰落阶数增加时，功率效率进一步提高。
2022-09-24 cs.IT math.IT
Outage-Limit-Approaching Protograph LDPC Codes for Slow-Fading Wireless Communications
块衰落（Block-fading，BF）信道，又称慢衰落信道，是一种简单实用的信道模型，它能够描述许多中低移动性无线通信应用的主要特征。虽然BF信道在过去的二十年里受到了极大的研究关注，但设计低复杂度的接近超限的纠错码（ECC）仍然是一个具有挑战性的问题。为此，一种新的原型图低密度奇偶校验（LDPC）码族，称为根原型图（RP）LDPC码，最近已经构思。RP码不仅可以实现线性复杂度的编码和高速解码的准循环（QC）结构的帮助下，但也实现了近中断极限性能在各种BF场景。在这篇文章中，我们简要地回顾了这样的原型代码的设计准则，旨在启发在这一领域的进一步研究活动。
2021-07-21 cs.IT math.IT
Outage Minimization for a Fading Wireless Link with Energy Harvesting Transmitter and Receiver
本文研究了具有能量收集发射机和接收机的衰落无线链路中最小中断的在线功率控制策略。当发射机或接收机没有足够的能量时，或者当信道处于中断时，发生中断，其中发射机仅具有信道分布信息。在无限电池容量和不重传的情况下，我们证明了基于阈值的功率控制策略是最优的。因此，我们提出了不相交/联合阈值为基础的政策，并没有电池状态之间的发射机和接收机共享，分别。我们还分析了实际的接收机检测和处理的中断性能的影响。当考虑重传时，采用线性功率电平的策略来调整每次重传的功率阈值。在电池容量有限的情况下，建立了一个三维有限状态马尔可夫链模型来计算所提出策略的最优参数和相应的性能。发射机和接收机之间的能量到达相关性解决有限和无限电池的情况下。数值结果表明，电池容量，能量到达相关性和检测成本的中断性能的建议政策，以及中断概率和平均传输时间之间的权衡的影响。
2015-03-14 cs.IT math.IT
Bounds on the Secrecy Outage Probability for Dependent Fading Channels
无线传输的敏感数据量将随着未来技术的发展而增加。这引发了许多关于安全数据传输的问题。除了密码学之外，近年来信息理论安全越来越受到关注。除其他外，它处理的问题，安全的数据传输的物理层上的合法接收器（鲍勃）在窃听者（夏娃）的存在。在这项工作中，我们调查上界和下界的秘密中断概率缓慢衰落窃听信道之间的衰落信道鲍勃和夏娃的任意依赖结构。信道状态信息在发射机（CSI-T）和可用性的CSI-T的情况下，只有主信道的合法接收机被认为是缺乏。此外，我们推导出明确的表达式的上限和下限瑞利衰落，并比较它们的情况下，独立的信道。合法信道和窃听信道的联合分布对可实现的保密中断概率有着巨大的影响。该界限使开发保证保密方案，仅测量边缘信道分布。
2020-09-21 cs.IT math.IT
Message Transmission and Common Randomness Generation over MIMO Slow Fading Channels with Arbitrary Channel State Distribution
研究了在平均输入功率受限、加性高斯白噪声（AWGN）、任意状态分布和接收端可获得完整信道状态信息（CSIR）的单用户多输入多输出（MIMO）慢衰落信道中的消息传输问题和公共随机性（CR）生成问题.首先，我们推导出一个下限和上限的MIMO慢衰落信道的中断传输容量的任意状态分布，并表明，边界一致，除了可能在中断传输容量的不连续点，其中有，最多，可数多。为了证明中断传输容量的下界，我们还建立了一个特定的复合MIMO高斯信道的容量。其次，我们定义了中断CR容量的两个源模型与单向通信在MIMO慢衰落信道与任意状态分布，并建立一个下限和上限，它使用我们的MIMO慢衰落信道的中断传输容量的界限。
2022-10-21 cs.IT math.IT
Outage analysis of Block-Fading Gaussian Interference Channels
本文通过分集复用折衷，研究了高信噪比条件下双信源块衰落单天线高斯干扰信道的渐近行为。我们考虑一个一般的设置，用户和平均信道增益不限于对称。我们的结果不仅仅是对称网络的先前结果的扩展，因为我们的设置涵盖了在对称假设下不可能的场景，例如“混合”干扰的情况，即，当不同的源与它们的预期接收器具有不同的距离时。我们得到的多样性的上限和下限。我们表明，对于一个相当大的一组信道参数的两个界限重合。
2009-08-03 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Capacity of Fading Channels
本文研究了在平坦衰落信道下中断约束下的点到点安全通信。更具体地说，我们扩展了中断容量的定义以考虑保密约束，并在对发射机CSI（信道状态信息）的两种不同假设下获得了相应基本限制的尖锐特征。首先，我们发现中断保密容量假设发射机具有完善的知识的合法和窃听信道增益。在这种情况下，容量实现方案依赖于合法节点之间机会性地交换私钥。这些密钥存储在密钥缓冲区中，稍后使用Vernam的一次性密码本技术来保护延迟敏感数据。然后，我们将我们的结果扩展到更实际的情况下，假设发射机只知道合法的信道增益。在这里，我们的可验证性参数依赖于隐私放大技术来生成秘密密钥位。在这两种情况下，我们还描述了最佳功率控制策略，有趣的是，原来是一个明智的组合，信道反转和最佳遍历策略。最后，我们分析了关键缓冲区溢出对整体中断概率的影响。
2011-12-13 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis over Correlated Composite Generalized-Gamma Fading Channels
University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学）；McGill University（麦吉尔大学）；King Saud University（沙特国王大学）
本文针对相关复合广义Gamma衰落信道的物理层安全问题，推导了相关保密性能指标的闭式表达式，验证了衰落参数对保密性能的影响，为该类信道的物理层安全分析提供了理论支撑。
2026-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
Ergodic and Outage Performance of Fading Broadcast Channels with 1-Bit Feedback
本文分析了在瑞利平坦衰落条件下，有限信道状态信息反馈下，K用户下行单天线信道的遍历和速率和中断概率。具体地，在基站处，每个用户每个衰落块仅1比特反馈可用。我们首先研究了1比特反馈方案的遍历和速率，并考虑了反馈延迟对系统的影响。可实现的遍历和速率的封闭形式的表达式作为衰落的时间相关系数的函数。证明了和速率的标度为loglogK，这是相同的缩放定律实现的最佳无延迟全CSI反馈方案。由于过时的CSI的和速率退化也评估在大K或低SNR的渐近制度。中断性能的1位反馈方案的瞬时和过时的反馈，然后进行了研究。中断概率的表达式推导出，以及相应的分集复用权衡（DMT）。它示出，与瞬时反馈，基于反馈比特的功率分配，使DMT相比，在不允许动态功率分配的情况下，与短期功率约束加倍。但是，利用过时的反馈，功率分配的优势丧失，并且DMT恢复到没有CSI反馈可实现的DMT。然而，对于有限的SNR，仍然可以获得中断概率方面的改善。
2010-01-10 cs.IT math.IT
Linear shrinkage receiver for slow fading channels under imperfect channel state information
本文研究了单输入多输出（SIMO）慢衰落信道中接收端仅具有不完全信道状态信息（CSI）的接收机设计问题。以广义互信息（GMI）为可达速率，研究了接收端采用某种广义最近邻译码规则时的中断行为。我们的研究表明，线性收缩的线性最小均方误差（LMMSE）估计的CSI降低中断概率时，接收天线的数量是有限的。只有在接收天线数量无限增长的渐近状态下，CSI的LMMSE估计才能最小化中断概率。数值结果表明，提出的线性收缩接收机实现了显着的中断概率降低。
2022-08-18 cs.IT math.IT
Outage-Efficient Downlink Transmission Without Transmit Channel State Information
本文研究了在准静态衰落高斯广播信道（BC）下行链路传输，模型延迟敏感的应用程序在缓慢时变衰落信道。系统性能的特征在于中断可达速率区域。与以前的大多数工作相比，这里的问题是研究的关键假设下，发射机只知道衰落系数的概率分布，但不知道他们的实现。对于标量输入信道，提出了两种编码方案。第一种方案被称为盲脏纸编码（B-DPC），其利用脏纸编码的鲁棒性来在发射机处执行预编码。第二种方案被称为统计叠加编码（S-SC），其中每个接收器自适应地执行连续解码，其过程由实现的衰落统计地控制。B-DPC和S-SC方案导致相同的中断可达速率区域，该区域总是主导分时的中断可达速率区域，而不管特定的衰落分布。S-SC方案可以扩展到具有多个发射天线的BC。
2007-11-10 cs.IT math.IT
Outage behavior of slow fading channels with power control using noisy quantized CSIT
本研究的主题是在多天线慢衰落信道下，量化反馈和部分功率控制的中断行为。一个固定速率的通信系统被认为是。从文献中得知，在无误差反馈的情况下，用于功率控制的中断最优量化器具有循环结构。此外，系统的分集增益与功率控制码本的基数成多项式增加。在这里，一个类似的系统进行了研究，但当反馈链路是容易出错的。我们证明，在高信噪比制度，最佳量化器结构与噪声反馈仍然是圆形的，最佳Voronoi区域是连续的非零概率区间。此外，最优功率控制码本类似于信道优化标量量化器（COSQ），即，Voronoi区域与错误的反馈信息合并。使用COSQ，系统的中断性能优于无反馈方案。然而，渐近分析表明，系统的分集增益是相同的no-CSIT计划，如果有一个非零和非零的反馈错误概率。
2008-04-04 cs.IT math.IT
Performance of Hybrid-ARQ in Block-Fading Channels: A Fixed Outage Probability Analysis
本文研究了混合ARQ（自动重传请求）在瑞利块衰落信道中的性能。在快速衰落的情况下，其中发射机只具有信道统计的知识，并且与当代无线系统一致，进行速率自适应，使得目标中断概率（在最大数量的H-ARQ回合之后）被保持，分析长期平均传输速率。H-ARQ允许一旦解码可能就提前终止，并且因此是用于对瞬时信道质量进行速率适配的粗略且隐式的机制。虽然H-ARQ的速率不如遍历容量大，遍历容量是利用对瞬时信道条件的速率自适应可实现的，但是对于感兴趣的操作点，即使几轮H-ARQ也使得遍历容量的间隙相当小。此外，与不使用H-ARQ并且仅基于信道统计来适配速率的系统相比，使用H-ARQ的速率提供了显著的优点。
2009-09-17 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
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
Outage-based ergodic link adaptation for fading channels with delayed CSIT
链路自适应技术是一种根据信道变化动态调整传输数据率的技术，通常用于处理无线信道的时变特性。然而，当由于反馈延迟而使发送器处的信道状态信息（CSIT）延迟超过信道相干时间时，如果不考虑该延迟，则链路自适应的效果可能被带走。处理这种延迟的一种方法是在给定可用观测的情况下预测当前信道质量，但这将不可避免地导致预测误差。本文提出了一种不同视角的算法。通过使用当前信道给定观测的条件cdf，可以计算传输速率$R$的每个值的中断概率。通过假设传输出错率（BLER）由中断概率决定，也可以计算出期望吞吐量，并确定$R$使其最大化.在信道具有遍历性的情况下，该方案被设计为最优方案，并在一定的瑞利衰落信道模型下显示出明显优于传统方案的性能.
2012-09-27 cs.IT math.IT
On Secrecy Metrics for Physical Layer Security over Quasi-Static Fading Channels
物理层安全的理论研究通常采用保密中断概率作为准静态衰落信道下无线通信的性能度量。从实际的角度来看，保密中断概率有两个局限性：a）它没有给出任何洞察窃听者的机密消息的可解码性; b）它不能表征当中断发生时，信息泄漏给窃听者的量。受保密中断概率的限制，我们提出了三个新的准静态衰落信道上的安全传输的保密度量。第一个度量建立了保密中断的概念和窃听者的消息的可解码性之间的联系。第二个度量提供了一个基于错误概率的保密度量，它通常用于安全无线系统的实际实现。第三个度量表征了机密信息泄露给窃听者的程度或速度。我们表明，建议的保密指标集体给出了一个更全面的理解衰落信道的物理层安全性，并使人们能够适当地设计安全的通信系统，不同的观点如何保密测量。
2016-07-19 cs.IT math.IT
Outage Analysis of $2\times2 $ MIMO-MRC in Correlated Rician Fading
本文讨论了随机矩阵理论中的一个经典问题--求相关Wishart酉系综的最大特征值的分布。特别是，我们推导出累积分布函数（c.d.f.）的新精确表达式具有秩- $1$均值的$2\times 2$相关非中心Wishart矩阵的最大特征值。通过使用这个新的结果，我们推导出一个精确的解析表达式$2\times 2$多输入多输出最大比合并（MIMO-MRC）在莱斯衰落与发送相关和一个强的视线（LoS）组件（秩- $1$信道均值）的中断概率。我们还表明，中断性能的影响的平均值和相关矩阵的特征空间的相对对齐。通常，当LoS路径与相关矩阵的最小特征向量对齐时，在{ \it high}发送信噪比（SNR）状态中，中断随着相关性的增加而逐渐改善。此外，我们表明，作为$K$（莱斯因子）的增长大，停电事件可以近似特征的c.d. f。一个高斯随机变量。
2018-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
Reliability Bounds for Dependent Fading Wireless Channels
不可靠的衰落无线信道是移动通信中严格性能保证的主要挑战。分集方案包括大量的天线，巨大的频谱带和多连接链路被用来改善中断性能。这些方法的成功在很大程度上依赖于潜在的衰落信道的联合分布。在这项工作中，我们认为缓慢衰落的无线分集信道的$\varepsilon$中断容量，并提供固定的边缘分布的各个信道的上下限。这回答了关于在具有给定分布的$n$衰落信道上可实现的最佳和最差情况中断概率的问题，例如，瑞利衰落，但不一定统计独立。有趣的是，最佳情况的联合分布使得能够实现大于零的零中断容量，而无需在发射机处针对$n \geq 2$的信道状态信息。此外，结果被应用到最坏和最好的情况下的联合分布的零中断容量与完美的信道状态信息无处不在。所有的结果是专门的瑞利衰落和独立和相同分布的衰落分量信道的标准假设相比。结果表明，联合分布的显着影响，最坏和最好的情况之间的差距可以任意大。
2020-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
The Outage Probability of a Finite Ad Hoc Network in Nakagami Fading
一个ad hoc网络与一个有限的空间范围和数量的节点或手机进行了分析。可以从任何空间分布中提取移动位置，并且可以通过在每个无线电周围放置禁区来对移动设备之间的干扰避免协议或针对物理冲突的保护进行建模。信道模型考虑了每个接收信号的路径损耗、Nakagami衰落和阴影。Nakagami m参数可以在移动台之间变化，对于每个干扰信号取任何正值，对于所需信号取任何正整数值。该分析是由一个新的精确表达式的中断概率，定义为信号干扰噪声比（SINR）下降到阈值以下的概率，并以网络的几何形状和阴影因素，这比衰落的动态慢得多的时间尺度。通过对多个网络和阴影实现进行平均，计算平均中断概率和传输容量。通过分析，说明了网络性能的许多方面。例如，可以确定扩展因子的选择的影响、有限网络区域内的接收器位置的影响、以及衰落参数和衰减幂律两者的影响。
2012-08-19 cs.IT math.IT
On the Outage Probability of Vehicular Communications at Intersections Over Nakagami-m Fading Channels
在本文中，我们研究了车辆通信（VC）在十字路口，在存在干扰的Nakagami-m衰落信道。干扰源来自位于两条垂直道路上的车辆。我们推导了中断概率，并得到了封闭的形式。当目的地在道路上（车辆、骑自行车的人、行人）或在道路外（基站、路边单元）时，导出中断概率。我们比较了视距（LOS）场景和非视距（NLOS）场景的性能，并表明NLOS场景提供了更好的性能比LOS场景。我们还比较了交叉口的情况下，高速公路的情况下，并表明，交叉口的情况下的性能是最差的比高速公路的情况下，作为目的地走向交叉口。最后，我们研究了一个现实的情况下，涉及几个车道的VC的性能。所有的分析结果都通过Monte-Carlo模拟进行了验证。
2019-12-06 cs.IT eess.SP math.IT
Space-Time Signal Design for Multilevel Polar Coding in Slow Fading Broadcast Channels
慢衰落广播信道在无线网络中有着广泛的应用。由于延迟要求和信道状态信息在发射机（CSIT）处的不可用性，这些信道对于许多应用是非遍历的。在非遍历信道中设计信号的适当度量是中断概率。在本文中，我们提供了一种方法来优化空时分组码的基础上中断概率在中等信噪比。多电平极化编码调制是一种新型的编码调制技术，它具有低复杂度的解码器和简单的速率匹配。在本文中，我们推导出中断最优性条件的多级解码，并提出了一个规则，用于确定分量码速率。我们还推导出了一个上界的中断概率的空时分组码设计的集合划分为基础的标签。最后，由于最小化长码空时分组码的最优性，我们介绍了一种新的方法，用于联合优化的短到中等长度的极化码和空时分组码。
2019-07-22 cs.IT math.IT
Exact Outage Probability and Ergodic Capacity Analysis of NOMA in Rayleigh Fading Channels
Khalifa University（哈利法大学）
本文推导了NOMA在瑞利衰落信道中近用户精确outage概率和ergodic容量，通过考虑SIC后噪声和衰落的联合PDF，推导出闭合形式公式和单积分表达式，验证了传统模型在低至中等SNR下的误判。
2026-04-13 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for Fading Channels in Cognitive Radio Networks: Ergodic Capacity and Outage Capacity
认知无线电网络（CRN）通过允许次级通信网络（SCN）中的次级用户（SU）机会性地在最初分配给主通信网络（PCN）的频带中操作或者通过允许SCN与PCN中的主用户（PU）共存来形成，只要SCN对每个PU造成的干扰被适当地调节。在本文中，我们考虑后者的情况下，称为频谱共享，并研究了最优功率分配策略，以实现遍历容量和中断容量的SU衰落信道下不同类型的功率约束和衰落信道模型。特别地，除了在PU处的干扰功率约束之外，还考虑了SU的发射功率约束。由于发射功率和干扰功率可以由峰值或平均约束来限制，因此研究了功率约束的各种组合。它示出，有一个容量增益SU下的平均超过峰值发射/干扰功率约束。研究还表明，SU发送端和PU接收端之间的信道衰落通常是增强SU信道容量的有利因素。
2008-08-28 cs.IT math.IT
On the Effect of Primary User Traffic on Secondary Throughput and Outage Probability Under Rayleigh Flat Fading Channel
研究了瑞利平坦衰落信道下主业务对次用户吞吐量的影响。对于这种情况下，封闭形式的表达式推导出的平均检测概率和平均虚警概率。基于这些表达式，平均SU吞吐量下所需的信号噪声比（SNR）的约束，以保持二级链路的质量被发现解析考虑随机到达或离开的主用户。结果表明，频谱感知性能和SU吞吐量下降的主要业务和深衰落条件下的信道上进行检测的增加。SU吞吐量的退化程度被认为是进一步切断，由于从主发射机到次级接收机的干扰链路。在这些不利影响下，示出了SU的感测吞吐量权衡。最后，研究了主业务、衰落、不完美频谱感知和主发射机干扰链路对SU中断概率的综合影响。
2014-05-12 cs.IT math.IT
Characterization of Capacity and Outage of RIS-aided Downlink Systems under Rician Fading
该研究针对莱斯衰落下RIS辅助的MISO下行系统，将容量最大化转化为L₁范数最大化问题，提出低复杂度的FD和FA最优波束成形算法，推导SNR上界与中断概率下界，验证了界的准确性。
2024-04-16 cs.IT math.IT
Outage Probability Expressions for an IRS-Assisted System with and without Source-Destination Link for the Case of Quantized Phase Shifts in $κ-μ$ fading
在这项工作中，我们研究了中断概率（OP）在目的地的智能反射表面（IRS）辅助通信系统在$κ-μ$衰落环境中。一个实际的系统模型，考虑到相位误差的存在，由于量化在IRS时，a）源-目的地（SD）链路存在和b）SD链路不存在。首先，推导出一个精确的表达式，然后我们使用以下方法推导出OP的三个简单近似：（i）单变量降维，（ii）矩匹配和（iii）Kullback-Leibler发散最小化。由此产生的表达式OP是简单的评估和相当紧，即使在尾部区域。这些近似的有效性证明使用广泛的Monte Carlo模拟。我们还研究了可用于量化的比特数，IRS相对于源和目的地的位置以及IRS元素的数量对具有和不具有SD链路的系统的OP的影响。
2021-07-31 cs.IT math.IT
Opportunistic DF-AF Selection Relaying with Optimal Relay Selection in Nakagami-m Fading Environments
本文研究了一种在目的端具有最大接收信噪比的机会DF-AF选择中继方案。分析了Nakagami-m衰落信道下机会DF-AF选择中继方案的中断概率，得到了其闭合解。我们在高信噪比域中进行了中断概率的渐近分析。得到了编码增益和分集阶数。为了进行比较，还利用压缩定理对Nakagami-m衰落信道中的机会AF方案进行了渐近分析。此外，我们证明了机会DF方案和机会AF方案相比，机会DF-AF选择中继方案具有更好的中断性能。
2013-01-01 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Performance of Multi-antenna Wiretap Channels With Diversity Combinings Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文提出了一个详细的保密中断性能的相关多天线窃听信道与三个流行的分集合并方案，即最大比合并，选择合并，并在合法接收机的等增益合并的分析。对于单输入多输出窃听信道，导出了系统秘密中断概率的精确表达式和渐近表达式。研究结果表明，与所有通道都是独立的情况相比，仅主通道的相关性使SOP增加1/det（U），其中det（U）是相关矩阵U的行列式。相比之下，在合法接收器处的高信噪比状态下，主信道与窃听者信道之间的相关性对SOP具有积极影响。此外，对于多输入多输出窃听信道，两个发射天线选择（TAS）计划的SOP进行了分析所考虑的相关信道模型。这两种TAS方案的SOP关系由保密阵列增益量化。最后，数值模拟证实了分析结果。
2018-08-09 cs.IT math.IT
Performance Analysis over Slow Fading Channels of a Half-Duplex Single-Relay Protocol: Decode or Quantize and Forward
在这项工作中，一个新的静态中继协议介绍了半双工单中继网络，其性能进行了研究的背景下，通信慢衰落无线信道。所提出的协议是基于解码或量化和转发（DoQF）的方法。在慢衰落的情况下，两个性能指标是相关的和互补的，即中断概率增益和分集复用权衡（DMT）。首先，我们分析了当信噪比趋于无穷大时，与所提出的协议相关联的中断概率P_o的行为。在这种情况下，我们证明了SNR^2 P_o收敛于一个常数。我们指的是这个常数的中断增益，我们推导出其封闭形式的表达为一般类的无线信道，包括瑞利和赖斯信道作为特殊情况。我们还证明了DoQF协议具有最好的可实现的中断增益在宽类的半双工静态中继协议。还提供了一种用于最小化关于源和中继之间的功率分布以及关于时隙的持续时间的中断增益的方法。接下来，我们专注于瑞利分布衰落信道推导出DMT与建议的DoQF协议。我们的结果表明，对于复用增益r < 0.25，DoQF的DMT达到2 × 1 MISO上限。
2009-08-28 cs.IT math.IT
The Role of Correlation in the Doubly Dirty Fading MAC with Side Information at the Transmitters
我们研究了衰落相关性对双脏衰落多址接入信道（MAC）的性能的影响，在发射机处具有非因果已知的边信息。利用Copula理论，我们推导出封闭形式的表达式的中断概率和覆盖区域的任意依赖条件下。我们发现，衰落信道系数之间的正相关结构是有益的系统性能，因为它提高了中断概率和扩展的覆盖区域相比，独立衰落的情况下。相反，负相关结构对两个性能指标都有不利影响。
2021-06-22 cs.IT math.IT
On Outage Probability and Diversity-Multiplexing Tradeoff in MIMO Relay Channels
研究了源端和目的端均采用多天线而中继站采用单天线的MIMO中继信道的衰落特性。得到了独立同分布下系统中断概率的紧致闭式表达式。和相关瑞利衰落链路。低中断近似推导，揭示了一些见解，包括相关性的影响，天线的数量，中继噪声和中继协议。相关性的影响被证明是可以忽略不计的，除非信道变得几乎完全相关。量化了中继衰落信道相对于AWGN信道的信噪比损失。SNR-渐近分集复用权衡（DMT）得到了广泛的一类衰落分布，包括，作为特殊情况下，瑞利，赖斯，Nakagami，威布尔，这可能是不相同的，空间相关和/或非零均值。DMT被示出为不依赖于一个特定的衰落分布，而是在其多项式行为接近零，并且是相同的简单的“放大和转发”协议和更复杂的“解码和转发”一个容量实现代码，即在中继的全部处理能力并不有助于提高DMT。然而，SNR渐近DMT和有限SNR中断性能之间存在显著差异：虽然前者不会通过在任一侧使用额外的天线来改善，但后者可以显著改善，特别是，可以权衡额外的天线以获得中继的全部处理能力。将结果推广到具有选择中继的多中继信道，并识别出典型的中断事件。
2011-02-25 cs.IT math.IT
Underwater Optical Communication System Relayed by $α-μ$ Fading Channel: Outage, Capacity and Asymptotic Analysis
研究了水下光通信系统，该系统由单个解码转发（DF）中继器通过指数广义伽马分布（EGG）中继到最终目的地。具体地，某个终端设备通过水下无线光链路（UWO）将数据发送到附近的中继器中，该中继器利用所谓的蓝色激光技术将接收到的信号的解码（和调制）版本发送到远程目的地。假设RF链路遵循广义$α-μ$分布;其包括作为特殊情况的许多分布，例如，瑞利在另一方面，UWO链路被假定为遵循最先进的指数广义伽马分布（EGG），这是最近提出的水下光学湍流模型。在假设采用外差检测技术的情况下，推导了系统中断概率、平均出错率和遍历容量的闭式表达式。此外，渐近中断表达式获得更多的性能见解。结果表明，在水下湍流条件较弱的情况下，高速水下通信系统可以获得较高的可达速率。此外，在弱光湍流环境下，射频链路对中断性能起主导作用，而在强光湍流环境下，UWO链路对中断性能起主导作用。
2019-11-11 cs.IT eess.SP math.IT
A Comprehensive Study of Reconfigurable Intelligent Surfaces in Generalized Fading
利用可重构智能表面（RIS）范例来实现下一个物联网（IoT）和6G时代，本文开发了一个全面的理论框架，该框架表征了大量传播环境中RIS辅助通信的性能。我们推导出统一的数学模型的中断概率和遍历容量的单元素和多元素RIS福克斯的H衰落信道，其中包括作为特殊情况下，几乎所有的线性和非线性多径和阴影衰落模型在公开文献中采用。为了获得更深入的认识，我们利用H变换的代数渐近展开，以统一的方式进一步分析高信噪比（SNR）下的中断概率和容量。渐近分析表明，在大的平均信噪比的中断概率的两个缩放率。此外，通过利用它的易处理性，发达的统计机械的福克斯的H衰落信道的多个随机分布的RIS辅助通信的性能进行表征。我们表明，当部署更少的RIS且每个RIS具有更多的反射元素时，有很大的潜力来提高中断性能，从而提高容量。
2020-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
Extended Generalized-K (EGK): A New Simple and General Model for Composite Fading Channels
在本文中，我们引入了一个广义的复合衰落分布（称为扩展广义K（EGK））模型的包络和接收信号的功率在毫米波（60 GHz或以上）和自由空间光信道。我们得到的第一和第二阶统计的接收信号包络EGK复合衰落分布的特点。特别是，概率密度函数，累积分布函数，电平交叉率和平均衰落持续时间，和分数阶矩的表达式。此外，性能指标，如衰落量，平均误码率，中断概率，平均容量和中断容量提供了封闭的形式。数值计算和计算机模拟算例验证了本文数学分析的正确性。
2010-12-12 cs.IT math.IT math.PR
Common Randomness Generation over Slow Fading Channels
分析了在具有加性高斯白噪声（AWGN）和任意状态分布的单输入单输出（SISO）慢衰落信道中，相关离散信源在单向通信辅助下的公共随机性（CR）生成问题。慢衰落信道实际上与无线通信相关。我们完全解决了SISO慢衰落的情况下，通过建立相应的中断CR容量使用我们的表征其信道中断容量。所产生的CR可以被用来提高识别方案的性能增益。在许多新的应用中，后者被认为比经典的传输方案更有效，这些应用需要超可靠的低延迟通信。
2021-06-07 cs.IT math.IT
Inverse Moment Matching Based Analysis of Cooperative HARQ-IR over Time-Correlated Nakagami Fading Channels
分析了具有增量冗余的协作混合自动重传请求（HARQ-IR）的性能，提出了一种新的中断概率近似方法进行性能分析。一般的时间相关Nakagami衰落信道覆盖快衰落和瑞利衰落的特殊情况下被认为是在这里。提出了一种有效的逆矩匹配方法，以封闭形式近似中断概率。从理论上分析了逼近度的影响，以便于逼近度的选取。分析了协作HARQ-IR的分集阶数。证明了在时间相关衰落信道下，只要协作HARQ-IR能够同时实现$ρ<1$和空域、时域的全分集，分集阶数与时间相关系数$ρ$无关。通过计算机模拟验证了分析结果的准确性，结果表明，协作HARQ-IR方案可以受益于高衰落阶数和低信道时间相关性。最后讨论了最优速率选择，以最大限度地提高长期平均吞吐量给定的最大允许中断概率的分析结果的一个应用。
2022-09-24 cs.IT math.IT
