Secrecy Outage Analysis over Correlated Composite Nakagami-$m$/Gamma Fading Channels
分析了空间相关复合衰落信道下无线通信系统的保密中断性能。我们采用一个乘法复合信道模型的合法的通信链路和窃听者和合法的发射机之间的链接，由Nakagami- $m$分布式小尺度衰落和阴影（大尺度衰落）的伽玛分布建模。我们考虑的现实情况下，小规模衰落之间的链接是独立的，但阴影是任意相关的，并提出了新的分析表达式的概率，保密能力低于目标保密率。所提出的数值评估结果，验证了等效计算机模拟，提供了有用的见解的阴影相关性和复合衰落参数对系统的保密中断性能的影响。
2017-10-03 cs.IT math.IT
System Outage Performance for Three-Step Two-Way Energy Harvesting DF Relaying
无线能量收集是一种有效延长无线传感器网络中能量受限中继节点生存时间的技术。它在三步双向解码转发（DF）中继网络中的应用和相关性能研究引起了人们的高度兴趣，但仍然缺乏足够的研究。在本文中，我们提出了一个动态功率分裂（PS）计划，以最小化系统中断概率在三步双向能量收集DF中继网络，并推导出一个解析表达式的系统中断概率相对于最佳动态PS比。为了进一步提高系统中断性能，我们提出了一种改进的动态方案，PS比和功率分配比在中继动态调整根据瞬时信道增益。最后，对改进后的动态方案进行了相应的系统性能分析.仿真结果表明，我们提出的方案优于现有的方案的系统中断性能，改进的动态方案优于动态PS方案。
2019-02-28 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Energy Harvesting based Opportunistic Cooperative Communication Systems
无线能量收集是延长无线网络寿命的有效途径。在本文中，机会解码和转发协作通信系统中，能量受限的中继收获能量从接收到的信息信号和共信道干扰（CCI）信号，然后使用收获的能量转发正确解码的信号到目的地。与传统的能量恒定的中继系统不同，能量受限中继系统的传输功率取决于中继系统所获取的可用能量，是一个随机过程。最佳中继选择，考虑到所有的影响因素，在目的地接收信号质量的部署。推导出了中断概率的精确闭式表达式，并数值研究了实现最小中断的能量收集比的最优值。分析了CCI信号对系统中断和分集性能的影响。结果表明，该中继方案可以实现全分集阶数等于中继的数量，而不需要固定的电源。
2018-01-21 cs.IT math.IT
Outage Exponent: A Unified Performance Metric for Parallel Fading Channels
由有限个子信道组成的并行衰落信道是非常重要的，因为它可以用来描述许多实际的通信系统。另一方面，中断概率被广泛用于分析通信效率、可靠性、信噪比和信道衰落之间的关系。据我们所知，以前的工作只研究了并行衰落信道的渐近中断性能，这只适用于大量的子信道或高信噪比。在本文中，一个统一的性能指标，我们将被称为中断指数，将被提出。我们的方法主要是基于大偏差理论和Meijer的G-函数。它表明，建议中断指数不仅是一个准确的估计中断概率为任何数量的子信道，任何SNR，和任何目标传输速率，但也提供了一种简单的方法来计算中断容量，有限SNR分集复用折衷，和SNR增益。通过使子信道数或信噪比趋于无穷大，可以直接得到系统的渐近性能指标，如时延受限容量、遍历容量和分集复用折衷。类似于Gallager的误差指数，也可以从中断指数定义用于并行衰落信道的可靠函数，其示出了传输可靠性和效率之间的基本关系。因此，建议中断指数提供了一个完整的和全面的性能测量并行衰落信道。
2013-07-18 cs.IT math.IT
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
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 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
Long term Throughput and Approximate Capacity of Transmitter-Receiver Energy Harvesting Channel with Fading
我们首先考虑具有衰落的能量收集信道，其中只有发射机从自然源收集能量。对于一类能量到达分布，我们用一个常数来约束最优长期吞吐量。所提出的方法也给出了一个常数近似的能量收集信道的容量与衰落。接下来，我们考虑一个更一般的系统，其中发射器和接收器都采用能量收集来为自己供电。在这种情况下，我们发现，找到一个近似的最佳长期吞吐量是困难得多，并确定一个特殊的情况下，在发射机和接收机的单位电池容量，我们获得了一个普遍的约束上的比率的上限和下限的长期吞吐量。
2015-01-27 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
RF-based Energy Harvesting in Decode-and-Forward Relaying Systems: Ergodic and Outage Capacities
射频能量收集是延长无线网络寿命、使通信设备脱离电池和电源线、有利于节能和降低无线通信碳足迹的有效途径。本文提出了一种用于协作中继系统的干扰辅助能量收集方案，能量受限的中继站从接收到的信息信号和同信道干扰信号中收集能量，然后利用收集到的能量将正确解码的信号转发到目的站。分别采用时间切换方案（TS）和功率分割方案（PS），在时间切换方案（TS）中，接收机在解码信息和收集能量之间切换，在功率分割方案（PS）中，接收功率的一部分用于能量收集，剩余功率用于信息处理。将所提出的能量收集方法应用于具有三端模型的解码转发中继系统，推导了系统的遍历容量和中断容量的解析表达式，并确定了相应的可达吞吐量。比较结果表明，PS优于TS在高信噪比（SNR）的吞吐量，而在低信噪比，TS优于PS。此外，考虑在中继站处具有相等聚合干扰功率的不同干扰功率分布，相应的系统容量关系，即，获得容量的排序。
2018-02-11 cs.IT 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
Capacity of Fading Gaussian Channel with an Energy Harvesting Sensor Node
网络生存时间最大化正成为无线传感器网络的一个重要设计目标。能量收集最近已成为实现这一目标的优选选择，因为它提供近乎永久的操作。我们研究了这样的传感器节点的能量收集源和比较各种架构的收获的能量被使用。我们发现它的香农容量时，它是在一个衰落的AWGN信道与完美/没有信道状态信息提供在发射机发送其意见。当能量存储效率低下时，我们获得了可实现的速率，当能量用于传输以外的活动时，我们获得了容量。
2011-11-03 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Spectrum Sharing Energy Harvesting Cognitive Relays in Nakagami-$m$ Channels
能量收集（EH）认知中继是解决频谱利用效率低下问题的一个令人兴奋的解决方案，同时实现绿色通信和空间多样性。在频谱共享的情况下，我们调查的认知中继网络的性能，其中一个次要的源与其目的地通过Nakagami- $m$信道通过解码和转发EH中继通信，同时保持低于预定义的阈值的主用户的中断概率。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达二次中断概率，并表明它是一个功能的概率EH中继有足够的能量进行中继，这反过来又取决于能量收集和消费率的EH中继和主要中断概率阈值。我们还表明，放松主要中断约束可能并不总是有利于认知EH中继网络由于中继的发射功率的能量约束的限制。
2015-08-30 cs.IT cs.NI 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
Finite Horizon Online Lazy Scheduling with Energy Harvesting Transmitters over Fading Channels
延迟调度（lazy scheduling）是一种已知的能量有效传输方法，即根据数据业务将发射功率和速率设置得尽可能低，以满足延迟约束.本文讨论了有限时隙传输窗口上的在线延迟调度问题，并介绍了获得接近最优性能的低复杂度算法.特别地，本文将能量收集系统的惰性调度问题推广到同时处理数据包到达、能量收集和时变信道过程。时隙制定的问题和描述其离线的最优解提供了明确的表达式，允许获得良好的在线政策和算法。
2013-12-17 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 and Optimization for Time Switching-based Two-Way Relaying with Energy Harvesting Relay Node
能量收集（EH）和网络编码（NC）已成为未来无线网络的两种有前途的技术。在本文中，我们将它们结合在一起，在一个单一的系统，然后提出了一个基于时间切换的网络编码中继（TSNCR）协议的双向中继系统，其中一个能量受限的中继收获的能量从发送的射频（RF）信号从两个源，然后帮助双向中继信息交换的两个源之间的消耗收获的能量。为了评估系统的性能，我们推导出一个显式表达式的中断概率建议TSNCR协议。为了探索系统的性能极限，我们制定了一个优化问题，以最大限度地减少系统中断概率。针对该问题的非凸性，设计了一种基于遗传算法（GA）的优化算法，数值结果验证了理论分析的正确性，并表明在EH双向中继系统中，采用NC可以大大降低系统的中断概率。此外，它表明，继电器的位置很大程度上影响TSNCR的系统性能，其中相对较差的停电性能时，继电器被放置在两个源的中间实现。这是首次在EH型双向继电器系统中观察到这种现象。
2014-12-25 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
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
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
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
Secrecy Analysis of Energy-Harvesting Backscatter Communications with Tag Selection in Nakagami-m Fading
本文针对 Nakagami-m 衰落下的非线性能量收集反向散射通信，分析四种标签选择方案的保密性能，推导 SOP 与 IP 的闭式及渐近表达式并通过仿真验证。
2025-03-16 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
Analysis of Asymmetric Dual-Hop Energy Harvesting-Based Wireless Communication Systems in Mixed Fading Environments
研究了衰落信道下基于双跳能量收集的固定增益放大转发中继通信系统的性能。我们考虑源节点（$S$）通过固定的远距离中继（$R$）与目的地节点（$D$）通信，所述固定的远距离中继从其接收到的信号中收获能量并且使用所述能量来放大接收到的信号并且将其转发到$D$。在能量收集的分析中考虑了功率分配（PS）和时间切换（TS）方案。分别通过Nakagami-$m$和$α$-$μ$衰落模型对$S$ -$R$和$R$-$D$跳进行建模。推导了端到端信噪比（SNR）统计特性的封闭式表达式，并在此基础上推导了考虑四种自适应传输策略的平均出错率（ASER）和平均信道容量（ACC）的封闭式表达式。通过Monte-Carlo模拟验证了推导的表达式。
2020-04-05 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 Cooperative Transmission with Energy Harvesting Relay: Time Switching vs Power Splitting
近年来，能量收集（EH）已成为实现绿色通信的一种有前途的方式。在本文中，我们研究了多用户传输网络与EH合作中继，其中一个源发送独立的信息到多个目的地的帮助下，能量受限的中继。中继可以从源发送的射频（RF）信号中收集能量，并且它仅通过消耗收集的能量来帮助多用户传输。通过采用时间交换和功率分配的中继接收机结构，我们首先提出了两个协议，时间交换的协作多用户传输（TSCMT）协议和功率分配的协作多用户传输（PSCMT）协议，使信息处理和EH的同时在中继系统。为了评估系统的性能，我们理论上分析了系统中断概率的两个建议的协议，然后推导出明确的表达式，分别为他们。此外，我们还讨论了系统配置参数，如电源功率和中继位置对系统性能的影响。数值结果证明了我们的分析结果的准确性，并揭示了与传统的非合作方案相比，我们提出的协议是绿色的解决方案，提供可靠的通信和较低的系统中断概率，而不消耗额外的能量。特别地，对于相同的源端发射功率，PSCMT协议优于TSCMT协议，以获得更低的系统中断概率。
2014-12-30 cs.IT 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
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
Low-Complexity Algorithm for Outage Optimal Resource Allocation in Energy Harvesting-Based UAV Identification Networks
研究了一种基于能量采集技术的无人机识别网络。在网络中，无人机通过从地面控制站（GCS）发送的射频（RF）信号获取能量，然后将其识别信息发送到地面接收站（GRS）。具体来说，我们首先推导出中断概率的封闭式表达式来评估网络性能。在此基础上，得到了带宽均匀分配给无人机时的最优时间分配的解析表达式。提出了一种快速收敛的时间和带宽分配算法，以优化基于EH的无人机识别网络的中断性能。仿真结果表明，该算法的性能优于传统的二分法，并达到接近最优的性能。
2021-08-21 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple-access Fading Channel with Wireless Power Transfer and Energy Harvesting
我们认为，可实现的平均速率的多址系统，其中包括N个能量收集用户（EHU），通过块衰落多址信道（MAC）和一个基站（BS），广播无线电频率（RF）能量的EHU的无线功率传输信息。信息（在上行链路上）和功率（在下行链路上）可以以时分双工或频分双工发送。当EHU的电池容量和传输时隙的数量都是无限的情况下，我们确定最佳的功率分配的BS和最佳的速率和功率分配的EHU，最大化可实现的速率区域的MAC。所得到的在线解决方案是渐近最优的，也适用于有限数量的传输时隙和有限的电池容量。
2014-09-19 cs.IT 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
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
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
Self-Sustainability of Energy Harvesting Systems: Concept, Analysis, and Design
环境能量收集被吹捧为一种低成本的解决方案，可以延长低功耗设备的寿命，减少碳足迹，并使系统自我可持续。迄今为止，大多数研究都集中在能量转换过程的物理方面，或者在系统层面上收集的能量的最佳消耗策略。然而，尽管直觉上理解，据我们所知，自我可持续性的想法还有待精确，并作为一个性能指标进行研究。在本文中，我们提供了一个数学定义的概念，自我可持续性的能量收集系统，最终中断的补充思想的基础上。特别地，我们分析了具有无限电池容量、随机能量到达和固定能量消耗率的收获-存储-消耗系统。利用随机游走理论，我们确定的必要条件，系统是自我持续的。以积分方程的形式给出了自维持概率的一般公式。由于这些积分方程很难解析求解，最终中断概率的指数上界给出了使用鞅。这个界限保证了最终的中断概率可以任意小，简单地通过增加初始电池能量。我们还给出了最终停运的一个渐近公式。对于能量到达服从泊松过程的特殊情况，我们能够找到最终中断概率的精确公式。我们还表明，收获-存储-消费系统在数学上等价于一个$GI/G/1$消耗系统，这使我们能够很容易地找到中断概率，在自我可持续性的必要条件被违反的情况下。Monte-Carlo模拟验证了我们的分析。
2018-05-14 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
