Stochastic Ordering of Interferences in Large-scale Wireless Networks
随机订单是定义在概率分布上的二元关系，它捕捉了直观的概念，如更大或更多变。本文介绍了点过程网络中干扰分布的随机排序问题。干扰是大多数无线网络中的主要性能限制因素，因此了解其统计数据非常重要。由于封闭形式的结果，这样的网络的干扰分布仅在有限的情况下，干扰的网络进行比较，使用随机订单，即使封闭形式的干扰表达式是不听话的。我们表明，从一个大规模的网络的干扰取决于随机拉普拉斯变换阶的衰落分布。建立了干扰间随机排序的路径损耗模型的条件。还示出了不同网络之间的干扰的随机排序。Monte-Carlo模拟是用来补充我们的分析结果。
2012-10-24 cs.IT math.IT
Doppler Effect Assisted Wireless Communication for Interference Mitigation
多普勒效应是波传播中出现的一种基本现象，其中移动的观察者经历波的波长的膨胀或收缩。当发射机和接收机之间存在相对运动时，它也出现在射频（RF）无线通信中，并且被广泛认为是可靠无线通信的主要损害。本文提出了多普勒辅助无线通信，利用多普勒效应的同信道干扰抑制。所提出的系统还利用了传播环境和网络拓扑结构，并由一个旋转薄鼓形天线的接入点。旋转鼓形接收天线被设计成使干扰信号远离期望的信号频带。本文包括一个详细的系统模型，结果表明，在良好的衰落条件下，同信道干扰可以显着减少。因此，可以预期，通过扩展这里提出的基本系统，可以设计更复杂的无线系统和网络。
2019-04-07 cs.IT math.IT
Exploring Green Interference Power for Wireless Information and Energy Transfer in the MISO Downlink
在本文中，我们提出了一种高能效的信息和能量传输，其中我们利用无线干扰的建设性部分作为绿色有用信号功率的来源。而不是在传统的方案中抑制干扰，我们利用用户之间的建设性干扰，固有的下行链路，作为有用的信息和无线能量的来源。具体来说，我们提出了一种新的预编码设计，最大限度地减少发射功率，同时保证通用相移键控调制信号的服务质量（QoS）和能量收集的限制。修改QoS约束以适应相长干扰。我们推导出预编码优化问题的次优解和局部最优解。与传统方案相比，所提出的预编码通过调整约束以适应建设性干扰作为有用信号功率的源来降低发射功率。我们的仿真结果表明，与传统的预编码相比，所提出的数据辅助预编码显着节省功率。
2015-01-16 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Edge-Facilitated Wireless Collaborative Computing using Map-Reduce
在这项工作中，共享公共接入点的一组异构无线设备协作执行一组任务。使用Map-Reduce分布式计算框架，任务在节点之间进行优化分配，目标是在满足延迟约束的同时最小化节点的总能耗。导出的最优协同计算方案既考虑了节点的计算能力，又考虑了它们的通信链路的强度。数值模拟说明了所提出的最佳协作计算方案的好处，在一个盲目的协作计算方案和非协作的情况下，无论是在节能和可实现的延迟。所提出的最佳方案还表现出允许以能量换取延迟的有趣特征，反之亦然。
2019-03-06 cs.DC cs.IT eess.SP
Interference Alignment in Dense Wireless Networks
我们考虑任意密集的无线网络，其中$n$节点被放置在一个任意（确定性）的方式在一个正方形区域的单位面积和高斯衰落信道相互通信。我们提供的$n\times n$维单播和$n\times 2^n$维多播容量区域这样的无线网络的内部和外部边界。这些内部和外部边界仅相差一个因子$O(\log(n))$，从而产生整个区域的相当紧密的缩放特性。实现内边界的通信方案使用干扰对齐作为核心技术，并且至少在概念上是令人惊讶的简单。
2011-01-19 cs.IT math.IT
Lifetime Improvement of Wireless Sensor Networks by Collaborative Beamforming and Cooperative Transmission
延长电池供电设备的网络寿命是无线传感器网络中允许分布式节点之间不间断信息交换的关键设计问题。协作波束形成（CB）和协作传输（CT）最近已经作为新的通信技术出现，其使得能够实现和利用协作/协作节点之间的有效资源共享。在本文中，我们寻求最大限度地提高传感器网络的生命周期，使用新的想法，靠近的节点可以使用CB/CT，以减少负载，甚至避免数据包转发请求的节点，有关键的电池寿命。首先，我们研究CB/CT的有效性，以提高信号强度在一个遥远的目的地使用能量在附近的节点。然后，一个2D磁盘的情况下进行分析，以评估所产生的性能改善。对于一般的网络，如果信息产生率是固定的，新的路由问题被制定为一个线性规划问题，否则，路由的成本是动态调整的剩余能量的量和CB/CT的有效性。从分析和仿真结果可以看出，所提出的计划可以提高约90%的寿命在2D磁盘网络和一般网络的约10%，相比现有的计划。
2007-04-25 cs.IT math.IT
Real Interference Alignment and Degrees of Freedom Region of Wireless X Networks
我们考虑一个单跳无线X网络与$K$发射机和$J$接收机，所有与单天线。每个发送器为每个接收器传送独立的消息。假设信道具有恒定系数。我们开发了干涉对准方案，并推导出几个可实现的自由度区域。我们表明，在某些情况下，派生区域满足以前的外边界，因此自由度区域。对于我们的可扩展性方案，我们将每个消息划分为流，并在流上使用真实干扰对齐。从我们的结果可以恢复以前的几个结果的自由度区域和各种特殊情况下的总自由度。
2011-09-13 cs.IT math.IT
Resource Allocation and Interference Mitigation Techniques for Cooperative Multi-Antenna and Spread Spectrum Wireless Networks
本章介绍了联合干扰抑制和功率分配算法的DS-CDMA和MIMO网络的多跳和放大转发和解码转发（DF）协议。提出了一种中继间功率电平联合分配和线性干扰抑制的方案。我们还考虑了另一种策略，联合干扰抑制和中继选择，最大限度地提高系统中的多样性。仿真结果表明，所提出的跨层优化算法获得显着的增益在现有的计划的容量和性能。
2013-01-24 cs.IT math.IT
Exploiting Interference for Secrecy Wireless Information and Power Transfer
射频（RF）信号使能的无线信息和功率传输（WIPT）是实现双向通信并同时为低功率无线设备提供能量供应的具有成本效益的技术。然而，WIPT中的信息传输容易受到能量接收器（ER）的窃听。为了实现与信息节点（IN）的保密通信，同时满足ER的能量传输要求，一个有效的解决方案是利用能量信号的双重用途也作为有用的干扰或人工噪声（AN）来干扰ER，从而防止其潜在的信息窃听。为此，本文提供了一个概述的能源和信息信号的联合设计，以实现能源效率和安全的WIPT在各种实际的设置，包括同时无线信息和电力传输（SWIPT），无线供电合作中继和干扰，无线供电通信网络（WPCN）。最后，我们提出了一些未来值得研究的方向。
2017-07-24 cs.IT math.IT
Interference Mitigation for Ultrareliable Low-Latency Wireless Communication
本文提出了在工业自动化环境中提供超可靠低延迟无线通信的干扰缓解技术，其中从控制器到执行器的多个传输相互干扰。信道衰落和干扰是无线通信中的主要障碍。本文利用最近提出的"占领奶牛“协议，该协议通过分布式接收机之间的两跳协作通信策略有效地利用广播机会和空间分集来对抗深度衰落，但指出由于该协议避免了频分正交传输的干扰，因此在实现超可靠性所需的带宽方面不可扩展，当多个控制器同时与多个致动器通信时（类似于多小区网络的下行链路）。本文的主要观察是，在第一阶段的全频率复用，以及连续解码和干扰消除，可以显着提高该策略的性能。我们提出了两个协议，这取决于是否干扰消除或避免在第二阶段中实施，并表明，都优于占领牛在所需的带宽和功率方面实现超可靠性在实际值的发射功率。
2019-03-11 cs.IT math.IT
Collaborative Beamforming for Distributed Wireless Ad Hoc Sensor Networks
利用随机阵列理论分析了协同波束形成的性能。在无线自组织传感器网络的框架下，推导了随机相控阵波束图的统计平均值和分布。假设每个传感器节点具有单个各向同性天线，并且集群中的节点协作地发送信号，使得目标方向上的信号在远场区域中相干地相加。结果表明，与N个传感器节点均匀分布在一个磁盘上，方向性可以接近N，只要节点是位于足够稀疏。研究了最大旁瓣峰值的分布。考虑到应用到ad hoc网络，两种情况下，闭环和开环，被认为是。结合这些场景，分析了相位抖动和位置估计误差对平均波束图的影响。
2005-05-10 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Analysis for Full-Duplex Wireless Networks with Imperfect Self-interference Cancellation
利用随机几何方法研究了全双工无线网络的吞吐量。全双工（FD）无线电可以彼此同时交换数据。另一方面，FD传输的缺点是与半双工（HD）传输相比，它将不可避免地对网络造成额外的干扰。此外，残余自干扰对网络吞吐量有负面影响。在本文中，我们专注于一个无线网络的节点与HD和FD的能力，并推导和优化在这样的网络的吞吐量。我们的分析结果表明，如果网络是适应ALOHA协议，最大的吞吐量是通过调度所有并发发送节点工作在FD模式或HD模式取决于一个简单的条件。此外，我们的数学模型的基础上，不完美的自干扰消除的信号干扰比（SIR）损失和吞吐量的影响进行了分析。我们严格量化不完美的自干扰消除对吞吐量增益，传输范围和其他指标的影响，我们建立的最小量的自干扰抑制需要FD是有益的。
2015-02-25 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
In this letter, we consider single-cell, single-user systems wherein uplink and downlink user equipment communicate with a full-duplex relay. Due to the near-far problem, the self-interference (SI) can be 100-1000x the received signal power. In this context, we consider the adaptive Least Mean Squares (LMS) algorithm to estimate the SI channel and then subtract the SI from the desired received signal before the analog-to-digital converter (ADC). We measure the robustness of this technique in terms of bit error rate (BER) and spectral efficiency.
2021-06-02 cs.IT math.IT
Lifetime Improvement in Wireless Sensor Networks via Collaborative Beamforming and Cooperative Transmission
协作波束形成（CB）和协作传输（CT）最近已经作为可以有效地利用协作/协作节点来创建虚拟多输入/多输出（MIMO）系统的通信技术出现。延长由电池供电的节点组成的网络的生命周期是无线传感器网络设计和运行中的一个关键问题。本文考虑了网络生命周期的影响，允许靠近的节点使用CB/CT，以减少负载，甚至避免数据包转发请求的节点，有关键的电池寿命。首先，CB/CT在提高信号强度在一个遥远的目的地使用附近的节点的能量的有效性进行了研究。然后，通过这种技术所获得的性能改善进行了分析，为一个特殊的2D磁盘的情况。此外，对于一般的网络，其中信息生成速率是固定的，一个新的路由问题被制定为一个线性规划问题，而对于其他一般的网络，路由的成本是动态调整，根据剩余的能量和CB/CT的有效性。从分析和仿真结果可以看出，所提出的方法可以减少约90%的能量消耗节点的有效载荷在特殊情况下的网络考虑和提高约10%的一般网络的生命周期，与现有的技术相比。
2007-04-26 cs.IT math.IT
DSIC: Deep Learning based Self-Interference Cancellation for In-Band Full Duplex Wireless
带内全双工无线通信由于其频谱利用率的巨大潜力，在未来的无线通信和网络中受到极大的关注。然而，IBFD无线受到其关键挑战的限制，即自干扰。因此，有效的自干扰消除是实现IBFD无线的关键。本文提出了一种基于深度学习的实时非线性自干扰抵消解决方案。在该解决方案中，自干扰信道由深度神经网络（DNN）建模。首先收集同步的自干扰信道数据以训练自干扰信道的DNN。之后，训练的DNN用于消除无线节点处的自干扰。该解决方案已在USRP SDR测试平台上实现，并在现实世界中的多个场景中进行了评估，在传输信息（包括数字，文本以及图像）时具有各种调制。它导致在数字消除中的17dB的性能，这非常接近于自干扰功率，并且几乎消除了测试床中SDR节点处的自干扰。该解决方案在许多情况下和不同的调制方案下产生平均8.5%的比特出错率（BER）。
2018-11-05 cs.IT cs.NI math.IT
On the Capacity of Wireless Powered Cognitive Relay Network with Interference Alignment
本文研究了一种具有干扰对齐的两跳解码转发认知无线电系统。中继节点是能量受限的，并且从干扰信号中清除能量。在文献中，有两个主要的能量收集协议，即时间切换继电保护和功率分裂继电保护。我们首先演示了如何设计所考虑的主网络和辅助网络的波束成形矩阵。在此基础上，考虑时间切换和功率分配协议的不同部分，对信道状态信息完备和不完备情况下的系统容量进行了估计。
2017-12-13 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
Interference Cancellation at Receivers in Cache-Enabled Wireless Networks
在本文中，我们建议利用有限的缓存数据包作为边信息，以消除传入的干扰在接收器侧。我们考虑一个随机网络中的随机位置的基站和用户使用泊松点过程建模。缓存方案，以获得本地缓存增益和干扰消除增益的用户开发基于两个因素：不同的用户子集的密度和相应的子集中缓存的数据包。分组丢失率（PLR）进行了分析，这取决于缓存的数据包和信道状态信息（CSI）在接收器处可用。理论分析结果表明，在缓存资源和无线资源之间进行权衡。不同的缓存方案的性能进行了分析，并得出了分布式缓存的最小可实现PLR。
2016-11-14 cs.IT math.IT
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a Signal-to-Interference-and-Noise Model
本文研究了随机无线网络的网络编码容量。以前的工作对有线和无线网络的网络编码容量的情况下，在网络中的链路的能力是独立的。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模的随机几何图形的干扰和噪声。在该模型中，链路的容量不是独立的。我们考虑两种情况，单源多目的地和多源多目的地。在第一种情况下，采用耦合和鞅方法，我们表明，网络编码容量的随机无线网络仍然表现出集中的行为在一些温和的条件下的平均值的最小割。此外，我们建立了上界和下界的网络编码能力的依赖和独立的节点。在第二个模型中，我们还证明了网络编码容量仍然遵循集中行为。我们的模拟结果证实了我们的理论预测。
2007-08-22 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Finite Field Counterparts of Wireless Interference Networks
这项工作探讨了如何从无线网络的自由度（DoF）的结果可以被转换成容量的结果，其有限域对应的网络编码应用程序中出现的。主要的见解是，在$\mathbb{F}_{p^n}$上的标量（SISO）有限域信道类似于无线设置中的n × n矢量（MIMO）信道，但是具有重要的区别--由于有限域运算而存在附加结构，该有限域运算强制矩阵乘法的交换性并且将信道分集限制为n，使得这些信道类似于无线设置中的对角信道。在信道结构所施加的限制内，无线网络的DoF最优预编码解决方案可以被转换成其有限域对应物的容量最优解决方案。这是通过对2用户X信道和3用户干扰信道的研究而示出的。除了将无线网络的见解引入网络编码应用之外，基于$\mathbb{F}_{p^n}$的有限域网络的研究还通过p和SNR以及n和分集之间有趣的相似之处触及了无线网络中重要的开放问题（有限SNR，有限分集场景）。
2013-04-29 cs.IT math.IT
Cooperative Strategies for Interference-Limited Wireless Networks
考虑在大型无线网络中，节点形成齐次泊松点过程的情况下，由附近的中继辅助的单用户通信。由于该网络是干扰受限的，因此渐近错误概率由用户经历的中断概率从上而下限定。我们研究了著名的合作计划，即解码和转发（DF）和压缩和转发（CF）的中断行为。在这种情况下，中断事件是由衰落和相邻节点的空间接近度引起的，这些相邻节点产生最强的干扰，因此是最差的通信情况。在某些情况下是紧的渐近误差概率的上限和下限。结果表明，存在一个明确的权衡网络密度和用户合作的好处。这些结果是有用的，以评估性能和优化中继方案的背景下，大型无线网络。
2011-03-11 cs.IT math.IT
On the Accuracy of Interference Models in Wireless Communications
我们开发了一个新的框架，用于测量和比较在无线网络的分析和设计中使用的任何无线干扰模型的准确性。我们的方法是基于一个新的指标，该指标评估干扰模型正确预测有害干扰事件的能力，即，链路中断。我们使用这个新的指数来量化的准确性，在文献中使用的各种干扰模型，在各种情况下，如瑞利衰落无线信道，定向天线，和阻塞（无法穿透的障碍物）在网络中。我们的分析表明，在具有障碍物的高度定向天线设置中，即使是简单的干扰模型（例如，经典协议模型）是准确的，而对于全向天线，更复杂和复杂的干扰模型（例如，经典物理模型）是必要的。我们的新方法使得有可能在不同的设置中采用适当的干扰模型，具有足够的准确性和简单性。
2016-02-28 cs.IT cs.NI math.IT
Error Performance of Wireless Powered Cognitive Relay Networks with Interference Alignment
研究了一种采用干扰对齐技术的两跳解码转发认知无线电系统。能量受限的中继节点通过功率分配（PS）中继协议从干扰信号中收获能量。首先，主要和次要网络的波束形成矩阵的设计进行了演示。然后，计算了PS协议在理想和不理想信道状态信息（CSI）情况下系统的比特出错率（BER）性能。最后，仿真了CSI失配参数对系统误码率性能的影响。
2017-12-13 cs.IT math.IT
Interference Spins: Scheduling of Multiple Interfering Two-Way Wireless Links
双向是无线系统中的主要通信模式。从传统的出发，分别优化每个传输方向，最近的工作已经表明，对于时分双工（TDD）系统，优化调度的两个传输方向取决于业务负载和干扰条件导致性能增益。在这封信中，一般网络的多个干扰的双向链路的假设下，在两个方向上的每个链路的负载平衡的研究。利用干扰自旋的概念，我们引入了一个代数框架的优化双向调度，以及一个有效的优化算法，是基于修剪一个适当定义的拓扑图和动态规划。数值结果表明，多倍率增益相对于基线的解决方案，特别是最坏情况下（5%-ile）率。
2015-02-04 cs.IT math.IT
Learning the Interference Graph of a Wireless Network
无线网络中的一个关键挑战是传输之间的干扰管理。识别哪些发射器相互干扰是关键的第一步。在本文中，我们把估计无线干扰环境的任务作为一个图学习问题。节点表示发射机，边缘表示发射机对之间的干扰的存在。我们被动地观察网络流量传输模式，并收集传输成功和失败的信息。我们建立的观测（每个网络流量模式的快照）的数量上的界限，需要以高概率可靠地识别干扰图。我们的主要结果是缩放定律，它告诉我们观测的数量必须如何根据网络中节点的总数$n$和每个节点的干扰发射机的最大数量$d$（最大节点度）来增长。隐藏终端干扰的影响（即，通过载波感测不可检测的干扰）对观测要求的影响也被量化。我们发现，要识别的图形是必要的和足够的，观察周期的增长像$d^2 \log n$，我们提出了一个实用的算法，可靠地确定从这个长度的观察图。观测要求与网络大小的比例相当温和，并且可以更快速地识别具有稀疏干扰（小$d$）的网络。计算实验的基础上，一个现实的模拟的流量和协议提供额外的支持，这些结论。
2016-12-16 cs.IT math.IT
It is shown that the performance of the maximal scheduling algorithm in wireless ad hoc networks under the hypergraph interference model can be further away from optimal than previously known. The exact worst-case performance of this distributed, greedy scheduling algorithm is analyzed.
2021-02-02 cs.IT cs.NI math.IT
In-Band Full-Duplex Wireless: Challenges and Opportunities
带内全双工（IBFD）操作已经成为用于增加无线通信系统和网络的吞吐量的有吸引力的解决方案。利用IBFD，允许无线终端在相同频带中同时发送和接收。本教程回顾了IBFD无线的主要概念。因为IBFD操作的最大实际障碍之一是自干扰的存在，即，由于IBFD节点自身的传输对其所需接收造成的干扰，本教程调查了广泛的IBFD自干扰缓解技术。还讨论了许多其他研究的挑战和机会，在设计和分析的IBFD无线系统。
2014-05-20 cs.IT math.IT
On the Equivalence between Interference and Eavesdropping in Wireless Communications
我们表明，在同频干扰和背景噪声的影响下，蜂窝系统中的中断概率的分析问题在数学上等价于在衰落信道中的最大保密率方面的无线信息理论安全分析的问题。因此，这两个显然无关的问题可以通过使用共同的方法来解决。我们说明了这里公布的连接的适用性，在不同的情况下提供新的结果的保密中断概率。
2015-02-25 cs.IT math.IT
Caching Placement in Stochastic Wireless Caching Helper Networks: Channel Selection Diversity via Caching
无线缓存助手网络中的内容分发成功主要取决于基于缓存的信道选择分集和网络干扰。对于给定的信道衰落和网络几何形状，信道选择多样性和网络干扰都会根据缓存帮助程序在其有限的存储空间中缓存什么以及如何缓存而动态变化。我们研究概率内容放置（或缓存放置），以理想地控制基于缓存的信道选择多样性和网络干扰在一个随机的无线缓存助手网络，与复杂的考虑无线衰落信道，多个用户之间的相互作用，如干扰和负载在缓存助手，和任意的内存大小。使用随机几何，我们推导出最佳的缓存概率在封闭的形式，以最大限度地提高平均成功概率的内容交付，并提出了一个有效的算法，找到解决方案，在噪声限制的网络。在干扰受限的网络中，基于内容分发的平均成功概率的下限，我们找到接近最优的缓存概率在封闭的形式来控制信道选择的多样性和网络干扰。我们数值验证，建议的内容放置是优于其他可比的内容放置策略。
2016-06-29 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer with Co-Channel Interference
同时无线信息和能量传输（SWIPT）是平衡无线网络中能量分布和提高整个网络能量效率的一种有吸引力的解决方案。本文研究了在平坦衰落信道中，存在同频干扰时SWIPT的最优策略。SWIPT接收机使用动态功率分配（DPS），预计将实现最大的信息速率给定的平均收获的能量约束。在发射端信道状态信息（CSIT）不可用的情况下，推导出最优功率分配。对于CSIT情况，给出了发射功率和功率分配的联合优化策略。通过模拟，我们展示了我们提出的政策的最佳率能量（R-E）权衡。与没有CSIT的情况相比，具有CSIT的情况实现了更好的R-E权衡。
2014-08-11 cs.IT math.IT
Transmission Techniques for Relay-Interference Networks
在本文中，我们研究的中继干扰无线网络中，中继（助手）节点是为了促进竞争的信息流在无线网络中。我们研究这一点的背景下，确定性的无线交互模型，消除了信道噪声，并专注于信号的相互作用。利用这个模型，我们表明，几乎所有的已知方案，如干扰抑制，干扰对齐和干扰分离是必要的中继干扰网络。此外，我们发现了一种新的干扰管理技术，我们称之为干扰中和，它允许在空中干扰消除，而没有发射机完全访问干扰信号。我们表明，干扰分离，抑制和中和出现在一个基本的方式，因为我们表现出完整的特征的继电器干扰网络的特殊配置。
2008-12-09 cs.IT math.IT
In this paper, we study the Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) in a Single-Input Single-Output (SISO) two-user Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Interference Channel (IFC). We assume that the transmitters are non-cooperative and have perfect knowledge of the local Channel State Information (CSI). We show that the necessary condition for the optimal transmission strategy at high SNR is for the energy transmitter to transmit its signal by allocating its transmit power on a single subcarrier. Accordingly, we propose a one-subcarrier selection method for t…
2015-07-01 cs.IT math.IT
Experiment-driven Characterization of Full-Duplex Wireless Systems
我们提出了一个实验为基础的表征全双工无线通信系统中的无源抑制和有源自干扰消除机制。特别是，我们考虑由于在同一节点的天线分离的无源抑制，和模拟和/或数字域中的有源抵消。首先，我们表明，主动抵消技术的平均抵消量随着接收到的自干扰功率的增加而增加。作为自干扰功率的函数的平均消除的表征使我们能够表明，对于接收器天线处的恒定信号干扰比（在应用任何主动消除之前），全双工链路的速率随着自干扰功率的增加而增加。其次，我们表明，模拟消除后应用数字消除有时会增加自干扰，因此，数字消除是更有效的选择性地应用时，根据测量的抑制值。第三，我们完成了我们的自干扰消除机制的影响的研究，通过表征自干扰信道的概率分布之前和之后的消除。
2012-07-30 cs.IT math.IT
A New Interference-Alignment Scheme for Wireless MapReduce
针对全双工无线MapReduce系统，提出新型干扰对齐方案，改进NDT与计算负载权衡的上界，并通过信息论证明下界。
2023-05-06 cs.DC cs.IT math.IT
Collaborative Machine Learning at the Wireless Edge with Blind Transmitters
Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；Bilkent University（比尔肯特大学）
我们研究无线协作机器学习（ML），其中移动边缘设备，每个设备都有自己的数据集，在无线接入点作为参数服务器（PS）的帮助下，通过无线方式进行分布式随机梯度下降（DSGD）。在DSGD算法的每次迭代中，无线设备利用它们的本地数据集计算梯度估计，并通过无线衰落多址信道（MAC）将它们发送到PS。出于无线MAC的添加剂性质，我们提出了一种模拟DSGD方案，其中设备以未编码的方式发送其梯度估计的缩放版本。我们假设信道状态信息（CSI）仅在PS处可用。相反，我们允许PS采用多个天线来减轻破坏性的衰落效应，由于缺乏CSI，这不能被发射机消除。理论分析表明，与建议的DSGD方案，增加PS天线的数量减轻了衰落的影响，并在极限下，衰落和噪声的影响消失，和PS接收对齐的信号用于更新模型参数。理论结果与实验结果相吻合。
2019-07-08 cs.DC cs.IT cs.LG
This letter is concerned with the secrecy performance of reconfigurable intelligent surfaces (RIS)-aided wireless networks in the existence of multiple interferers towards the destination. To be more precise, we analyze three critical issues in the design of secure RIS-assisted networks: 1) How do interferers affect the performance of secure wireless networks? 2) Which of the two groups of eavesdroppers (i.e., colluding and non-colluding) is more severe? 3) How can RIS improve network confidentiality? To do so, we develop the analytical expression of secrecy outage probability in closed-form, …
2023-02-21 cs.IT math.IT
Optimal Distributed Scheduling in Wireless Networks under the SINR interference model
无线资源共享机制是保证无线网络良好性能的关键。在他们的开创性论文\cite{tassiulas1}中，Tassiulas和Ephremides介绍了最大加权调度算法，并证明了其吞吐量最优性。从那时起，有广泛的研究工作，设计分布式实现该算法。最近，分布式自适应CSMA调度方案\cite{jiang08}已被提出，并被证明是最佳的，而不需要在发送器之间的消息传递。然而，他们的分析依赖于这样的假设，即干扰可以通过简单的干扰图来准确地建模。在本文中，我们考虑更现实和具有挑战性的SINR干扰模型。我们提出{ \it第一分布式调度算法，（i）在SINR干扰模型下是最优的，以及（ii）不需要任何消息传递}。它们基于被称为{ \it Power Packing}的简单且有效的功率分配策略和随机化技术的组合。我们首先设计的算法是速率最优的意义上，他们执行以及最好的集中式调度方案的情况下，每个发射机都知道它应该发送数据包到相应的接收机的速率。然后，我们扩展这些算法，使它们达到吞吐量最优。
2013-05-02 cs.IT math.IT
Robust Transmissions in Wireless Powered Multi-Relay Networks with Chance Interference Constraints
在本文中，我们考虑一个无线供电的多中继网络中，一个多天线的混合接入点下的蜂窝系统传输信息到遥远的接收器。在网络中部署多个具有能量收集能力的中继来辅助信息传输。混合接入点可以无线地向中继器提供能量，从信号和能量合作中实现多用户增益。我们提出了一个联合优化的信号波束形成的混合接入点，以及无线能量收集和协作波束形成策略的中继。目标是最大化受到蜂窝用户设备处的概率干扰约束的网络吞吐量。我们制定的吞吐量最大化的时间切换和功率分配方案，这对无线功率和信息传输的操作参数之间施加非常不同的耦合。虽然优化问题本质上是非凸的，但它们具有相似的结构属性，可以利用这些属性进行有效的算法设计。特别是，通过利用吞吐量的单调性，我们通过定制的polyblock近似迭代地最大化它，降低了复杂性。数值结果表明，所提出的算法可以实现接近最优的性能，在能源效率和吞吐量。
2018-10-18 cs.IT math.IT
Collaborative Edge Inference via Semantic Grouping under Wireless Channel Constraints
该研究针对边缘协同推理的通信效率问题，基于键-查询机制拓展了信道噪声、协作点选择等研究，通过通信剪枝实现资源最小化下的准确率优化，验证了中间协作的信道鲁棒性及查询传输的更高可靠性要求。
2025-10-02 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rate and Optimal Physical Layer Rate Allocation in Interference-Free Wireless Networks
本文分析了在物理层衰落信道和正交多址接入下，无干扰无线网络的可达速率。作为起点，考虑点对点信道。我们找到了最佳的物理层和网络层的速率权衡，最大限度地提高了可实现的整体速率为固定速率传输方案和改进的方案的基础上，多个虚拟用户和叠加编码。这些初步的结果扩展到网络设置，在那里，基于割集配方，在每个节点的可达到的速率和它的上界。我们提出了一种分布式优化算法，它允许联合确定的最大可实现的速率，最佳的物理层速率在每个网络链路上，并在网络层上的机会背压型路由策略。这从本质上证明了现有无线网络中的分层架构是合理的。最后，我们表明，所提出的分层优化方法可以实现几乎所有的遍历网络容量在高信噪比。
2009-05-17 cs.IT math.IT
Breaking the Interference Barrier in Dense Wireless Networks with Interference Alignment
在密集无线网络中出现的一个基本问题是高同信道干扰。干扰对齐（IA）是近年来提出的一种有效的方法来对抗无线网络中的干扰。然而，IA的概念起源于干扰信道的容量研究，因此，其性能主要在理想假设下进行衡量，例如所有节点处的瞬时和完美信道状态信息（CSI）以及均匀信噪比（SNR）用户，即，每个用户具有相同的平均SNR。因此，在现实条件下的IA的性能还没有完全调查。在本文中，我们的目的是填补这一空白，在实际系统中的空间IA的性能评估。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达式IA平均和速率时，CSI是通过训练和用户具有异构的SNR。从我们的分析中得出的一个主要见解是，IA确实可以在广泛的密集网络场景中提供显着的频谱效率增益。为了证明这一点，我们考虑线性，网格和随机网络拓扑结构的例子。
2017-12-10 cs.IT cs.NI math.IT
RIS Assisted Wireless Networks: Collaborative Regulation, Deployment Mode and Field Testing
本文围绕RIS辅助无线网络，分析网络控制与独立两种部署模式及多RIS、多用户、多小区协作场景，提出协同调控机制，并通过仿真和现场测试验证其应用效果与挑战。
2024-08-06 cs.IT cs.NI math.IT
Spatial Self-Interference Isolation for In-Band Full-Duplex Wireless: A Degrees-of-Freedom Analysis
带内全双工无线通信的挑战是管理自干扰。许多设计已经采用了空间隔离机制，例如屏蔽或多天线波束成形，以将自干扰波与接收器隔离。这样的空间隔离方法是有效的，但是通过将发送和接收信号限制到可用空间的子集，信道的全部空间资源未被充分利用，花费了可能使以全双工模式操作的净益处无效的成本。在本文中，我们利用基于天线理论的信道模型来分析空间自由度可用于全双工功能的基站，并观察到，空间隔离是否优于时分（即半双工）在很大程度上取决于散射体的几何分布。除非散射到预期用户的对象的角展度与反向散射到基站的对象的展度重叠，否则空间隔离优于时分，否则时分可能是最佳的。
2015-06-10 cs.IT math.IT
Task-Oriented Wireless Communications for Collaborative Perception in Intelligent Unmanned Systems
Tsinghua University（清华大学）；Beijing Jiaotong University（北京交通大学）
本文针对智能无人系统协作感知中的无线信道动态性挑战，提出一种任务导向的无线通信框架，通过信道自适应压缩、鲁棒融合和分布式调度算法联合优化通信与感知过程，并在自动驾驶场景中验证了其有效性。
2024-06-05 cs.IT cs.LG cs.MA
A Signal-Space Analysis of Spatial Self-Interference Isolation for Full-Duplex Wireless
带内全双工无线通信的挑战是管理自干扰。许多设计已经采用了空间隔离机制，例如屏蔽或多天线波束成形，以将自干扰波与接收器隔离。这样的空间隔离方法是有效的，但是通过将发送和接收信号限制到可用空间的子集，信道的全部空间资源未被充分利用，花费了可能使以全双工模式操作的净益处无效的成本。在本文中，我们利用基于天线理论的信道模型来分析空间自由度可用于全双工功能的基站，并观察到，空间隔离是否优于时分（即半双工）在很大程度上取决于散射体的几何分布。除非散射到预期用户的对象的角展度与反向散射到基站的对象的展度重叠，否则空间隔离优于时分，否则时分可能是最佳的。
2014-04-09 cs.IT math.IT
A Bayesian Approach to Characterize Unknown Interference Power in Wireless Networks
针对无线网络中未知干扰影响中断性能的问题，提出贝叶斯方法建模蜂窝上行链路未知干扰功率，实现保证目标中断性能的速率自适应。
2023-05-12 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Alignment: Practical Challenges and Test-bed Implementation
无线通信网络上的数据业务在过去十年中经历了巨大的增长，并且预计在未来几十年中将呈指数级增长。由于无线电资源（例如频谱和能量）的稀缺性以及无线传输介质的固有特性，使得未来的无线网络能够满足这一期望是一项具有挑战性的任务。无线传输通常受到两种现象的影响：衰落和干扰。优雅的干扰对准概念揭示了，通过适当的传输信令设计，不同的干扰信号实际上可以被对准在一起，使得更多的无线电资源可以被分配给期望的传输。虽然与正交传输策略相比，干扰对准可以实现更大的数据率，但是应该解决若干挑战以使得能够在未来的无线网络中部署该技术。例如，为了执行干扰对准，通常需要在所有终端处完全知道全局信道状态信息（CSI）。显然，获取这样的信道知识在实践中是一个具有挑战性的问题，需要部署适当的信道训练和信道状态反馈技术。此外，由于信道是时变的，因此需要适当的自适应传输。本章回顾了干涉对准在实际应用方面的最新进展。它还介绍了最近的信号处理算法的干扰对齐的实现测试台的实现。
2014-11-11 cs.IT math.IT
Interference minimization in physical model of wireless networks
研究了无线传感器和自组织网络中的干扰最小化问题。也就是说，向网络的每个节点分配传输功率，使得网络被连接，并且同时直接在网络节点上的累积信号的最大值最小。以往的无线网络干扰最小化研究主要考虑网络的圆盘图模型。对于圆盘图模型，已知两种最大干扰上界为$O(\sqrt{n})$和$O((opt\ln{n})^{2})$的近似算法，其中$n$为节点数，$opt$为给定网络的最小干扰.在目前的工作中，我们考虑更一般的干扰模型，物理干扰模型，其中发送器节点的信号直接在一个给定的节点是一个函数的发送器/接收器节点对和发送器节点的传输功率。对于这个模型，我们给出了一个多项式时间近似算法，找到一个连接的网络与最多$O((opt\ln{n})^{2}/β)$干扰，其中$β\geq 1$是最小的信号直必要的接收机节点上成功地接收一个消息。
2011-07-21 cs.DS cs.IT math.IT
Exploiting Interference for Efficient Distributed Computation in Cluster-based Wireless Sensor Networks
本文提出了一些新的想法，如何提高共识算法在分布式无线传感器网络的性能，当考虑通信成本。特别感兴趣的是共识算法，利用无线信道的广播属性，以提高收敛速度方面的性能。为此，我们提出了一种新的基于聚类的共识算法，利用干扰计算，同时减少网络中的能量消耗。由此产生的优化问题是一个半定的程序，它可以离线解决系统启动之前。
2014-09-03 cs.DC cs.IT math.IT
Anywhere Decoding: Low-Overhead Uplink Interference Management for Wireless Networks
小区间干扰（ICI）是现代蜂窝系统中的主要性能限制因素之一。为了解决ICI，已经提出了协作多点（CoMP）方案作为下一代移动通信系统的关键技术。虽然CoMP方案提供了有前途的理论增益，其性能可能会显着下降，因为实际问题，如有限的回程。为了解决这个问题，我们探讨了一种新的上行链路干扰管理方案，称为任何地方的解码，这需要交换的基站（BS）之间的每个编码间隔只有几个比特的信息。尽管低开销的任何地方解码，我们观察到相当大的收益，在小区边缘用户的中断概率性能相比，没有BS之间的合作。此外，高SNR制度的中断概率的渐近结果表明，任何地方的解码方案实现充分的空间分集，通过多个解码机会，他们是在1.5 dB的充分合作。
2019-03-28 cs.IT math.IT
Power Allocation for Energy Efficiency and Secrecy of Interference Wireless Networks
考虑存在窃听者的多用户干扰网络，在满足链路安全性要求的前提下，以最差保密吞吐量或安全能量效率为目标，对网络链路进行功率分配.三种情况下的信道状态信息的访问被认为是：完美的信道状态信息，部分信道状态信息的信道从发射机到窃听者呈指数分布，和不完全已知的信道之间的发射机和用户呈指数分布的错误。本文开发了各种低复杂度和快速收敛的最优功率分配的路径跟踪程序。通过数值算例说明了它们的有效性和可行性。功率分配方案，以实现高保密吞吐量和能源效率。
2017-08-24 cs.IT math.IT
Percolation on the Signal to Interference Ratio Graph with Fading
考虑无线通信网络，其中如果任意两个节点之间的信号干扰比（SIR）大于阈值，则任意两个节点被连接。我们考虑了无线信号传播的路径损耗加衰落模型。假设无线网络的节点分布为泊松点过程（PPP），渗流（形成一个无界连接的集群）所得到的SIR图的PPP的密度的函数进行了研究。我们研究了超临界状态下的渗流，并表明，对于一个足够小的阈值，存在一个封闭的密度区间，渗流发生非零概率。
2012-05-22 cs.IT math.IT
Common Throughput Maximization for UAV-Enabled Interference Channel with Wireless Powered Communications
本文研究了一种用于无线供电通信网络（WPCN）的无人机（UAV）启用的双用户干扰信道，其中两个UAV无线地对地面上的两个低功率物联网（IoT）设备充电并从它们收集信息。我们考虑两种情况下，当两个无人机合作的能量传输和/或信息接收，通过干扰协调和协调多点（CoMP），分别。对于这两种情况，通过轨迹设计利用UAV的可控移动性，不仅提高下行链路中的无线功率传输（WPT）效率，而且减轻上行链路中的无线信息传输（WIT）的同信道干扰。特别地，目标是通过联合优化两个UAV的轨迹和下行链路/上行链路无线资源分配，在受限于UAV处的最大飞行速度和碰撞避免约束以及IoT设备处的个体能量中性约束的情况下，最大化两个IoT设备在有限UAV任务周期内的上行链路公共（最小）吞吐量。在干扰协调和CoMP两种情况下，我们首先获得了两个共同的速率最大化问题的最优解井结构的特殊情况下，具有足够长的无人机任务持续时间。接下来，我们获得高质量的解决方案，为实际情况下，有限的无人机任务持续时间，通过使用交替优化和逐次凸逼近（SCA）。
2019-10-10 cs.IT eess.SP math.IT
