Constant Envelope Precoding with Adaptive Receiver Constellation in MISO Fading Channel
恒包络预编码是一种能够实现高功率放大器效率的传输技术。对于单用户多输入单输出（MISO）信道中的CE预编码，当且仅当期望的星座可以被缩放为位于环形中时，期望的星座在接收器处是可行的，环形的边界由瞬时信道实现表征。因此，如果固定的接收机星座被用于衰落信道中的CE预编码，其中环是时变的，则通常存在遇到使得CE预编码不可行的信道的非零概率，从而导致高概率的错误。针对这一问题，本文研究了在单用户MISO平坦衰落信道中，发射端具有任意数量天线的CE预编码的自适应接收星座设计。我们首先研究固定速率自适应接收机星座设计，以最大限度地减少符号出错率（SER）。具体而言，提出了一种有效的算法，找到最佳的幅度和相移键控（APSK）星座与两个环，这是可行的，最大的最小欧几里德距离（MED），对于任何给定的星座大小和瞬时信道实现。数值结果表明，通过使用优化的固定速率自适应接收星座，我们提出的方案实现了显着改善的SER性能比CE预编码与固定的接收星座。基于最优固定速率自适应双环APSK星座集族，提出了一种可变速率CE传输方案，并进行了数值分析。
2016-07-15 cs.IT math.IT
Proof of the outage probability conjecture for MISO channels
在Telatar 1999中，证明了在高斯衰落的MIMO信道中，使中断概率最小化的协方差矩阵是对角线上为零或常数值的对角线。在MISO设置中，这相当于猜想具有最大tale概率的高斯二次型对应于这样的对角矩阵。我们证明在这里的MISO设置的猜想。
2011-03-28 cs.IT math.IT
Diophantine Approach to Blind Interference Alignment of Homogeneous K-user 2x1 MISO Broadcast Channels
虽然盲干扰对齐（BIA）2用户2x 1广播信道（BC）在均匀衰落中实现其最大4/3 DoF的充分条件已经很好地理解，但是其对应物对于一般K用户2x 1 MISO BC在均匀块衰落中实现相应的2k/（2+K-1）（DoF）仍然没有解决，因此是本文的焦点。如果干扰信道仅经由BIA实现其最大DoF，则该干扰信道被称为BIA可行的。在本文中，我们投这个一般的可行性问题的框架内寻找整数解的线性丢番图方程组。通过假设独立的用户链路具有相同的相干时间，并通过研究丢番图系统的可解性，得到了K个用户的衰落块偏移量满足BIA可行性的充分必要条件。如果K个偏移是独立的并且均匀地分布在相干块上，则我们可以进一步证明11个用户足以让人们以95%的确定性找到其中的3个用户以形成BIA可行的3用户2x 1 BC。
2013-03-28 cs.IT math.IT
Statistical CSI based Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MISO Systems
研究了一种智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出通信系统，利用统计信道状态信息（CSI）进行发射波束形成和IRS波束形成。推导出系统遍历容量的严格上界。在此基础上，研究了发射波束和IRS波束的联合优化问题。根据接入点和用户之间是否存在视距路径，两种不同的情况下，即，莱斯衰落和瑞利衰落，分别处理。具体地说，对于莱斯衰落的情况下，提出了一种迭代算法，这是保证收敛。对于瑞利衰落的情况下，封闭形式的设计得到的发射波束和IRS波束。仿真结果表明，所提出的波束形成方案取得了类似的性能要求瞬时CSI的基准算法。
2020-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of RIS-aided MISO Systems with EMI and Channel Aging
该研究针对存在EMI和信道老化的RIS辅助MISO系统，推导MRT预编码下下行SE闭式表达式，经仿真验证了莱斯视距分量、EMI、RIS单元数量与尺寸等因素对系统性能的影响，明确RIS可补偿信道老化带来的SE损失。
2024-05-15 cs.IT math.IT
Full Diversity Codes for MISO Systems Equipped with Linear or ML Detectors
针对多发射单接收天线的无线通信系统，提出了空时分组码（STBC）在线性接收机下实现全分集的一般准则。特别地，具有Toeplitz结构的STBC满足该标准，因此能够实现全分集。对该Toeplitz STBC的进一步研究揭示了以下重要性质：a）可以使符号传输速率接近1。b）将Toeplitz码应用于在最近星座点之间具有非零距离的任何信令方案导致非零行列式。此外，如果QAM被用作信令方案，那么对于独立的MISO平坦衰落信道，Toeplitz码被证明是接近最佳的分集与复用的折衷与ZF接收机时，信道使用的数量是大的。到目前为止，这是第一个非正交STBC显示，以实现这种接收机的最佳权衡。另一方面，当在MISO系统中采用ML检测时，Toeplitz STBC实现了独立信道的最大编码增益。当信道衰落系数相关时，Toeplitz STBC的固有传输矩阵可以被设计为最小化平均最坏情况的成对错误概率。
2008-07-01 cs.IT math.IT
Optimal Dynamic Resource Allocation for Multi-Antenna Broadcasting with Heterogeneous Delay-Constrained Traffic
本文关注的是在一个蜂窝无线网络中的动态资源分配与慢衰落的支持数据业务具有异构传输延迟的要求。多输入单输出（MISO）衰落广播信道（BC）是令人感兴趣的，其中基站（BS）采用多个发射天线来实现在相同频率上向多个移动用户的同时下行链路传输，每个移动用户具有单个接收天线。一个信息理论的方法是采取各种传输延迟的考虑下的衰落MISO-BC的容量限制的特征。首先，本文研究了当一些用户具有延迟容忍的“分组”数据而另一些用户同时具有延迟敏感的“电路”数据用于传输时在BS处的传输优化。基于凸优化框架，在线资源分配算法推导出，是服从高效的跨层实现的物理（PHY）层多天线传输和媒体接入控制（MAC）层多用户速率调度。其次，本文研究了在衰落MISO-BC上传输的基本吞吐量-延迟权衡。通过比较完全放松和严格零传输延迟约束下的网络吞吐量，本文描述了由于消失的延迟容忍，称为延迟惩罚，在一些规定的用户公平传输速率分配的限制损失的总和容量。
2008-04-21 cs.IT math.IT
Optimization of Training and Feedback Overhead for Beamforming over Block Fading Channels
我们研究了单用户，多天线链路的波束成形的能力，考虑到由于信道估计和有限的信道状态信息的反馈的开销。多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）信道被认为是受块瑞利衰落。每个相干块包含$L$符号，并且由$T$训练符号、$B$反馈比特和数据符号跨越。训练符号用于获得信道矩阵的最小均方误差估计。给定该估计，接收机从包含$2^B$ { \em i.i.d.}随机向量，并将相应的$B$比特发送回发射机。我们推导出MISO和MIMO信道的波束成形能力的界限，并表征最佳（速率最大化）的训练和反馈开销（$T$和$B$）的$L$和发射天线的数量$N_t$都变得很大。最佳的$N_t$受相干时间的限制，并且随着$L/\log L$而增加。对于MISO信道，最佳$T/L$和$B/L$（由于训练和反馈的部分开销）是渐近相同的，并且在速率$1/\log N_t$处趋于零。对于MIMO信道，最优反馈开销$B/L$更快地趋于零（如$1/\log^2 N_t$）。
2010-08-26 cs.IT math.IT
Performance analysis of FSO using relays and spatial diversity under log-normal fading channel
研究了在源端采用中继和空间分集的自由空间光通信系统的性能。分析中还考虑了不同天气条件和几何损失引起的大气湍流和衰减的影响。给出了对数正态衰落信道下多跳多输入单输出（MISO）自由光通信系统中M进制正交幅度调制（M-QAM）技术的误比特率的精确解析表达式。此外，多跳MISO和多跳单输入单输出（SISO）FSO系统的链路性能进行了比较，不同的系统使用开关键控（OOK），重复码（RC）和M进制脉冲幅度调制（M-PAM）技术。一个显着的性能增强的BER分析和SNR增益方面的多跳MISO和多跳SISO FSO系统与M-QAM比其他现有的系统具有不同的调制方案。此外，Monte-Carlo模拟被用来验证所推导的分析结果的准确性和一致性。仿真结果表明，在相同频谱效率的情况下，采用中继和空间分集的M-QAM调制多跳MISO和多跳SISO FSO系统的性能优于其他系统。
2018-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
Statistically Optimal Beamforming and Ergodic Capacity for RIS-aided MISO Systems
本文研究相关莱斯衰落下RIS辅助MISO系统的波束成形优化问题，提出基于半定松弛的迭代算法获取统计最优解，并推导了特殊情况下中断概率与遍历容量的闭式表达式，揭示了i.i.d.衰落及LoS分量对系统性能增益的影响规律。
2023-07-01 cs.IT math.IT
Quasi-Degradation Probability of Two-User NOMA over Rician Fading Channels
非正交多址接入（NOMA）具有提供比正交多址接入（OMA）更高的多用户无线网络频谱效率的巨大潜力。以前的工作已经建立了条件，称为准退化（QD）的概率，在此条件下，NOMA没有性能损失相比，实现容量脏纸编码的两个用户的情况下。现有的结果假设瑞利衰落信道没有视线（LOS）。在许多实际场景中，信道LOS分量对链路质量至关重要，其中信道增益遵循Rician分布而不是Rayleigh分布。在这项工作中，我们分析了量子点概率多输入单输出（MISO）信道的莱斯衰落。QD概率很大程度上取决于两个用户信道之间的角度，这涉及随机向量的矩阵二次型和随机矩阵。对于确定性LOS分量，矩阵二次型的分布是非中心的，这使得QD概率的推导变得非常复杂。为了弥补这一困难，提出了一系列的近似，产生一个封闭形式的表达的QD概率MISO Rician信道。数值结果评估分析的准确性，并得到洞察的最优性的NOMA在莱斯衰落信道。
2021-03-10 cs.IT math.IT
Achievable Outage Rate Regions for the MISO Interference Channel
我们考虑慢衰落两用户多输入单输出（MISO）干扰信道。我们希望了解在允许非零中断概率的情况下，可以实现哪些速率点。我们这样做，定义四个不同的中断率区域。定义的不同之处在于，速率是联合宣布中断还是单独宣布中断，以及发射机是否具有瞬时或统计信道状态信息（CSI）。重点是瞬时CSI的情况下，与个人中断，我们提出了一个随机映射的速率点和信道实现的波束成形向量。一个主要的贡献是，我们证明了这个映射的随机分量是独立的实际信道实现。
2013-05-06 cs.IT math.IT
MISO Capacity with Per-Antenna Power Constraint
我们建立在封闭形式的容量和最佳信令方案的MISO信道与每个天线的功率约束。两种情况下的信道状态信息被认为是：恒定的信道已知的发射机和接收机，和瑞利衰落信道只知道在接收机。对于第一种情况，最佳信令方案是波束成形，其中波束权重的相位与信道系数的相位相匹配，但是幅度独立于信道系数并且仅取决于受约束的功率。对于第二种情况，最优方案是从具有受限功率的天线发送独立的信号。在这两种情况下，每天线功率约束的容量通常小于和功率约束的容量。
2011-01-18 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Assisted MISO Downlink: Channel Estimation and Asymptotic Analysis
本文对非理想信道状态信息下多用户智能反射面辅助多输入单输出下行链路系统的渐近性能进行了初步研究。我们首先扩展现有的最小二乘（LS）ON/OFF信道估计协议的多用户系统，在那里我们得到的最小均方误差（MMSE）估计的所有IRS辅助信道在多个子阶段。我们还考虑了一个低复杂度的直接估计（DE）计划，其中BS获得的MMSE估计的整体信道在一个单一的子阶段。在这两种协议下，BS实现最大比传输（MRT）预编码，而IRS的设计研究在大系统的限制，在那里我们得到确定性的等效信号干扰噪声比（SINR）和总和速率。推导出的渐近表达式，这只取决于信道统计，揭示了瑞利衰落IRS到用户信道下，IRS相移值不发挥显着的作用，在提高和速率，但IRS仍然提供了阵列增益。仿真结果证实了所推导的确定性等价物的准确性，并表明在瑞利衰落下，IRS增益在噪声受限的情况下更显着。我们还得出结论，当考虑大型系统时，整个通道的DE产生更好的性能。
2020-08-18 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom of the K-User MISO Interference Channel with Delayed Local CSIT
本文研究了一种K用户多输入单输出（MISO）干扰信道（IC），其中发射机获得的信道状态信息（CSIT）是完美的，但完全过时。[1]的作者针对MISO广播信道（BC）提出了使用这种延迟CSIT的回顾性干扰对准（RIA），但是对MISO IC的扩展是重要的步骤，因为每个发射机仅具有针对相应用户的消息。最近，[7]专注于单输入单输出（SISO）IC，并通过发明分布式高阶符号生成解决了这种瓶颈。我们的主要工作是将[7]推广到MISO情形，并结合[1]中提出的方案的一些特征。当采用$K\to\infty$时，所获得的总自由度（DoF）性能渐近地为64/15，优于所有先前已知的结果。
2015-02-25 cs.IT math.IT
Explicit Solution of Worst-Case Secrecy Rate for MISO Wiretap Channels with Spherical Uncertainty
考虑了一个多输入单输出（MISO）窃听信道模型，该模型包括一个多天线发射机、一个单天线合法接收机和一个单天线窃听器。对于合法和窃听信道的球形不确定性的情况下，找到最佳的输入协方差，最大化最坏情况下的保密率受到功率约束的问题，被认为是，并提供了一个明确的表达式的最大最坏情况下的保密率。
2011-07-30 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of time correlated MISO broadcast channel with delayed CSIT
我们考虑时间相关的MISO广播信道，其中发射机除了延迟的信道状态信息（CSI）之外，还具有关于当前信道状态的部分知识。而不是只利用当前的CSI，作为迫零预编码，或只延迟CSI，作为Maddah-Ali-Tse（MAT）计划，我们提出了一个无缝的策略，利用这两个。所提出的方案的可实现的自由度的特征在于当前信道知识的质量。
2012-02-09 cs.IT math.IT
On the DoF Region of the K-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
在发射机信道状态信息（CSIT）模型下，推导了K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）自由度（DoF）区域的外边界，其中发射机对一部分接收机具有瞬时信道状态信息，对其余接收机具有延迟信道状态信息.对于3用户MISO BC，当发射机具有到一个接收机的信道的瞬时CSIT和到其他两个接收机的信道的延迟CSIT时，设计了两种新的通信方案，其能够实现$\left(1,\frac{1}{3},\frac{1}{3}\right)$的DoF元组，其中总和DoF为$\frac{5}{3}$，其大于仅利用延迟CSIT可实现的总和DoF。还开发了示出交替CSIT模型的益处的另一通信方案，以获得用于3用户MISO BC的$\left(1,\frac{4}{9},\frac{4}{9}\right)$的DoF元组。
2013-12-04 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Time Correlated MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT
我们考虑时间相关的多输入单输出（MISO）广播信道的发射机有不完善的知识，除了延迟信道状态信息的当前信道状态。通过将当前信道状态信息的质量表示为P^-α，其中信噪比为P，α为常数\geq 0，我们刻画了这种更一般的两用户MISO广播相关信道的最佳自由度区域。所提出的方案的基本成分在于量化和多播的窃听干扰，同时广播新的私人消息。我们提出的方案之间的桥梁顺利最近提出的方案Maddah-Ali和Tse没有当前状态信息和一个简单的迫零波束形成完美的当前状态信息。
2012-08-26 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom of the Symmetric Cache-Aided MISO Broadcast Channel with Partial CSIT
我们认为高速缓存辅助MISO广播信道（BC），其中多天线发射机服务于$K$单天线接收机，每个接收机配备有一个高速缓存存储器。发射机可以访问信道状态信息的部分知识。对于一个对称的设置，在信道强度水平，部分信道知识水平和缓存大小方面，我们的特征的广义自由度（GDoF）到一个常数乘法因子。可复用性方案利用了空间复用增益和编码多播增益之间的相互作用。另一方面，基于割集的参数结合信道不确定性下的并行MISO BC的GDoF外界用于相反。我们进一步表明，特征的顺序最优的GDoF也达到了分散的设置，其中不需要协调的内容放置在缓存中。
2018-12-04 cs.IT math.IT
Optimal Use of Current and Outdated Channel State Information - Degrees of Freedom of the MISO BC with Mixed CSIT
我们考虑一个多输入单输出（MISO）广播信道与混合信道状态信息在发射机（CSIT），由不完美的当前CSIT和完美过时的CSIT。Kobayashi等人最近的工作提出了一种方案，该方案利用了不完美的当前CSIT和完美的过时CSIT，并且实现了比单独地仅利用不完美的当前CSIT或仅利用过时CSIT可能的更高的自由度（DoF）。在这项工作中，我们进一步提高了可实现的自由度在这种设置中，通过纳入额外的私人消息，并提供了一个严格的信息理论自由度的外边界，从而确定自由度的最佳使用混合CSIT。新的结果是更强的，即使在原来的设置只有延迟CSIT，因为它允许我们删除的限制性假设的统计等效衰落的所有用户。
2012-03-06 cs.IT math.IT
Optimal Signaling of MISO Full-Duplex Two-Way Wireless Channel
我们在一个多输入单输出（MISO）全双工双向信道的自干扰模型，并评估可实现的速率区域。我们制定的边界的可实现率区域称为帕累托边界的一个家庭的耦合，非凸优化问题。我们的主要贡献是解耦和重新制定原来的非凸优化问题的一个家庭的凸半定规划问题。对于MISO全双工双向信道，我们证明了波束成形是一种最优的传输策略，可以达到帕累托边界上的任何点。此外，我们提出了一个封闭形式的表达的最佳波束成形的权重。在我们的数值例子中，我们量化的增益在所提出的波束成形的可实现的速率在迫零波束成形。
2015-01-17 cs.IT math.IT
Retroactive Anti-Jamming for MISO Broadcast Channels
干扰攻击可以显著影响无线通信系统的性能。除了降低容量之外，这样的攻击可能导致在重传和增加的功耗方面的不可克服的开销。在本文中，我们认为多输入单输出（MISO）广播信道（BC）中存在的干扰攻击，其中一个子集的接收机可以在任何给定的时间被干扰。此外，为减轻这种干扰攻击的影响的对策。这些抗干扰对策的有效性量化的自由度（DoF）的MISO BC在各种假设下的信道状态信息（CSIT）和干扰状态信息的可用性在发射机（JSIT）。本文的主要贡献是表征的自由度区域的两个用户MISO BC的CSIT和JSIT的可用性的各种假设下。部分扩展的多用户广播信道也被提出。
2013-08-28 cs.IT math.IT
The Capacity of Gaussian MIMO Channels Under Total and Per-Antenna Power Constraints
固定高斯多输入多输出（MIMO）信道的容量和总功率（TP）约束下的最优传输策略和完整的信道状态信息是众所周知的。这个问题在一般情况下仍然是开放的，在个别的每天线（PA）的功率约束，而一些特殊情况下已经得到解决。这些包括用于MIMO信道的满秩解决方案和用于多输入单输出（MISO）信道的一般解决方案。本文考虑了固定高斯MISO信道，在一般情况下，在总功率和天线功率联合约束下，以封闭形式给出了其容量和最优传输策略。特别地，最优策略是混合的，包括两部分：第一部分是等增益传输，第二部分是最大比传输，它们分别负责PA和TP约束。给出了最优波束形成向量的封闭形式，并提出了一个准确而简单的近似容量。最后，通过建立联合功率约束下衰落MIMO信道的遍历容量，将上述结果推广到MIMO情况，当衰落分布为右酉不变时（其中i.i.d.和半相关瑞利衰落是特殊情况）。与固定的MISO的情况下，最佳的信令示出在这种情况下是各向同性的。
2016-12-14 cs.IT math.IT
GDoF of the MISO BC: Bridging the Gap between Finite Precision and Perfect CSIT
对于$K=2$用户MISO BC，即，在无线广播信道中，配备有$K=2$天线的发射机向$K=2$接收机发送独立的消息，每个$K=2$接收机配备有单个天线，总的广义自由度（GDoF）针对任意信道强度和每个信道系数的信道不确定性水平来表征。结果扩展到$K>2$用户在额外的限制，其中包括对称性的假设。
2016-08-27 cs.IT math.IT
On the Capacity of MISO Optical Intensity Channels With Per-Antenna Intensity Constraints
本文研究了一般多输入单输出（MISO）光强度信道（OIC）在每个天线峰值和平均强度约束下的容量。我们首先考虑MISO等成本约束OIC（EC-OIC），其中，除了峰值强度约束，输入的平均强度等于任意预先指定的常数。我们感兴趣的第二个模型是MISO有界成本约束OIC（BC-OIC），其中，与EC-OIC相比，输入的平均强度不大于任意预先指定的常数。利用分位数函数、停止损失变换和非负随机变量的凸序等工具，证明了有界非负随机变量的两个分解定理，并在此基础上将EC-OIC和BC-OIC等价地变换为峰值强度和多个停止损失均值约束下的单输入单输出通道.建立了两种信道的容量上下限，并在此基础上确定了高信噪比和低信噪比下的渐近容量。
2021-12-16 cs.IT math.IT
On the Degrees of freedom of the K-user MISO Interference Channel with imperfect delayed CSIT
本文研究了K用户多输入单输出（MISO）干扰信道（IC）的自由度（DoF），该干扰信道在发射端具有不完全延迟信道状态信息（dCSIT）。对于这种设置，提供了新的自由度内键，并以基于合作的外边界为基准。可重构性结果基于预编码方案，该预编码方案利用回溯干扰对准（RIA）的概念，通过时间对准干扰接收信号。所提出的方法优于所有以前已知的计划。此外，我们研究了所提出的方案下的信道估计误差（CEE）的dCSIT报告，并推导出一个封闭形式的表达式，可实现的自由度与不完美的dCSIT。
2014-05-12 cs.IT math.IT
Adaptive Sparse Channel Estimation for Time-Variant MISO Communication Systems
信道估计问题是时变多输入单输出（MSIO）通信系统的关键技术之一。为了估计MISO信道，将最小均方（LMS）算法应用于自适应信道估计（ACE）。由于MISO信道通常由稀疏信道模型描述，因此可以利用这种稀疏性，然后可以通过使用稀疏LMS算法的自适应稀疏信道估计（ASCE）方法来改善估计性能。然而，传统的ASCE方法有两个主要缺点：1）对训练信号的随机尺度敏感和2）在低信噪比（SNR）区域不稳定。为了克服这两个有害因素，本文提出了一种新的使用归一化最小均方误差（NLMS）算法的ASCE方法（ASCE-NLMS）。此外，我们还提出了一种改进的ASCE方法使用归一化最小均值四分之一（NLMF）算法（ASCE-NLMF）。提出的两种方法可以有效地利用信道的稀疏性。此外，所提出的方法的稳定性进行了数学推导。计算机模拟结果表明，所提出的稀疏信道估计方法比传统方法具有更好的估计性能。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Optimal Distributed Beamforming for MISO Interference Channels
我们考虑的问题，量化的帕累托最优边界的可实现的速率区域多输入单输出（MISO）的干扰信道，问题归结为解决一系列的凸可行性问题后，一定的变换。通过两种新的分布式最优波束形成算法解决了可行性问题，第一种是基于交替投影方法的并行计算，第二种是基于循环投影方法的局部计算。这两个算法的收敛性证明。
2010-11-29 cs.IT math.IT
Achievable Degrees of Freedom of the K-user MISO Broadcast Channel with Alternating CSIT via Interference Creation-Resurrection
发射机处的信道状态信息影响无线网络的自由度。在本文中，我们分析了在发送端具有协同交替信道状态信息（CSIT）的K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）的自由度。具体地，每个用户的CSIT在三种状态之间交替，即，在不同的时隙中的完美CSIT（P）、延迟CSIT（D）和无CSIT（N）。对于K-用户MISO BC，我们表明，通过利用CSIT模式的协同效益，总的可实现的自由度（DoF）由$\frac{K^{2}}{2K-1}$给出。我们比较了可实现的自由度与文献中先前报道的延迟CSIT和混合CSIT模型的情况下的结果。
2016-05-10 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Region of Time Correlated MISO Broadcast Channel with Perfect Delayed CSIT and Asymmetric Partial Current CSIT
不完全CSIT对时间相关MISO广播信道的自由度（DoF）的影响最近引起了很多关注。Maddah-Ali和Tse已经证明，完全陈旧的CSIT仍然有利于DoF。在最近的工作中，Yang等人通过对双用户MISO广播信道的部分电流CSIT进行积分来扩展结果。然而，迄今为止，这些研究都集中在对称的情况下。在这方面的贡献，我们调查了一个更一般的情况下，发射机具有知识的当前CSI的两个用户具有不平等的质量。在我们的工作中的重要组成部分在于组播的方式偷听到的干扰，以提高自由度。最佳的自由度区域简单地证明，并使用一种新的传输方案，假设无限数量的信道使用，它的可扩展性。
2012-11-19 cs.IT math.IT
On the Performance Limits of Scalar Coding Over MISO Channels
标量编码的多输入单输出通道的性能限制，在这项工作中重新审视。通过采用随机波束成形，Narula等人证明，对于任何数量的天线和信道增益，标量编码的损失普遍以~ 2.51 dB（或0.833比特/符号）为界。在这项工作中，通过使用随机波束成形结合空时码，它示出的界限可以收紧到~ 1.1 dB（或0.39位/符号）。
2013-05-12 cs.IT math.IT
On the Performance of MIMO FSO Communications over Double Generalized Gamma Fading Channels
大气湍流是影响自由空间光通信系统性能的一个主要因素。空间分集技术提供了一种很有前途的方法来减轻相干性引起的衰落。本文研究了具有空间分集的FSO链路在大气湍流信道中的出错率性能，该信道由双广义Gamma分布描述，这是一种新的通用统计模型，它涵盖了所有的湍流条件。我们假设强度调制/直接检测与开关键控和提出的BER性能的单输入多输出（SIMO），多输入单输出（MISO）和多输入多输出（MIMO）FSO系统在这个新的信道模型。
2015-02-02 cs.IT math.IT
On Coded Caching in the Overloaded MISO Broadcast Channel
本文研究了多输入单输出（MISO）广播信道（BC）中编码缓存和空间复用的相互作用，即用户数大于发射天线数的系统。一方面，编码缓存使用用户的聚合全局缓存来创建多播机会。另一方面，发射机处的多个天线利用可用的CSIT来同时发送多个流。在本文中，我们介绍了一种新的方案，它结合了来自编码缓存和空间复用的增益，并优于现有的计划在交付时间和CSIT的要求。
2017-06-24 cs.IT math.IT
A Multicast Approach for Constructive Interference Precoding in MISO Downlink Channel
本文研究了联合利用数据信息（DI）和信道状态信息（CSI）的概念，以设计用于多输入单输出（MISO）下行链路信道的符号级预编码器。在这个方向上，同时的数据流之间的干扰被转换为有用的信号，可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR）。我们提出了一种基于最大比传输（MRT）的算法，该算法联合利用DI和CSI从这些有用的信号中获益。在这种情况下，提出了一种新的框架，以最大限度地减少功耗，通过形式化的建设性干扰下行链路信道和多播信道之间的对偶。数值结果表明，所提出的计划优于其他国家的最先进的技术。
2015-05-12 cs.IT math.IT
Symbol Based Precoding in The Downlink of Cognitive MISO Channels
提出了一种在MISO认知系统下行链路中进行符号级预编码的方法。新方案试图联合利用数据和信道信息来设计预编码，使认知基站（CBS）的发射功率最小化，而不违反主系统施加的干扰温度约束。在这个框架中，数据信息在符号级处理，这使得能够将认知用户之间的用户内干扰表征为应被利用的有用能量的附加源。建立了构造性多用户传输与物理层组播系统之间的关系。进行了大量的模拟，以验证所提出的技术，并将其与传统的技术进行比较。
2015-05-08 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of the Half-Duplex Relay Channel
我们发现，分集复用权衡的半双工单中继信道具有相同分布的瑞利衰落信道增益满足2 × 1 MISO界。我们概括的情况下，当有N个非干扰中继的分集复用的权衡是等于N + 1的1 MISO界的结果。
2008-10-12 cs.IT math.IT
Vector Perturbation Channel Inversion for SWIPT MU-MISO Systems
本文研究了在多用户多输入单输出（MU-MISO）下行链路信道中采用矢量扰动（VP）预编码同时传输信息和能量的问题。我们表明，传统的VP除了信息容量的好处，提供线性信道反演技术，它提高了收获的能量在接收器由于扩展的符号星座。为了进一步提高收获性能，所提出的修改的VP技术（命名为VP-EH）设计VP整数偏移，以最大限度地提高交付的功率。该方案采用整数最小二乘问题，找到最接近的点，这是由瑞利商优化问题的一个点的格点。最后，提出了一种传统VP和VP-EH之间的凸组合，以实现最大化信息或能量之间的权衡。理论和仿真结果表明，VP是一种很有前途的技术，同时传递信息和能量的MU-MISO系统。
2022-08-30 cs.IT math.IT
Source Optimization in MISO Relaying with Channel Mean Feedback: A Stochastic Ordering Approach
本文研究了多输入单输出（MISO）放大转发中继信道容量最大化的最优源传输策略，假设源中继信道在源端平均反馈。这里的挑战是，中继在目标函数中引入了非凸结构，从而排除了可能使用以前的方法来处理平均反馈，这些方法通常依赖于目标函数的非凸性。提出了一种新的方法，将可行集分成两个子集，通过比较从其中一个子集中确定最优解。这样，优化问题就转化为两个非负随机变量在拉普拉斯变换序下的比较问题，而拉普拉斯变换序是一种重要的随机序。结果表明，最佳传输策略是沿已知的信道均值及其正交本征信道进行传输。还确定了秩一预编码（波束成形）实现容量的条件。我们的研究结果subwhites传统的MISO预编码的平均反馈。
2011-01-25 cs.IT math.IT
On the MISO Channel with Feedback: Can Infinitely Massive Antennas Achieve Infinite Capacity?
我们认为在一个多输入单输出（MISO）块衰落信道中存在一个独立的无噪声反馈链路的通信。我们假设发射机和接收机没有信道状态实现的先验知识，但是发射机和接收机可以通过下行链路训练和反馈来获取信道状态信息（CSIT/CSIR）。对于这个信道，我们表明，发射天线的数量增加到无穷大将不会实现无限的容量，有限的信道相干长度和有限的输入约束的第二或第四时刻。这一见解来自我们的新容量界限，适用于任何线性和非线性编码策略以及任何信道训练方案。除了信道容量的界限，我们还提供了一个表征的波束成形增益，也被称为阵列增益或功率增益，在政权与大量的天线。
2018-03-15 cs.IT math.IT
Transmitter Optimization in MISO Broadcast Channel with Common and Secret Messages
在本文中，我们考虑在多输入单输出（MISO）广播信道与公共和秘密消息的发射机优化。该秘密消息是为$K$用户准备的，并且它相对于$J$窃听者以完全保密的方式发送，这些窃听者也被假定为网络中的合法用户。公共消息以固定速率$R_{0}$发送，并且它是为所有$K$用户和$J$窃听者准备的。源在总功率约束下操作。它还注入人工噪声，以提高保密率。我们得到的最佳协方差矩阵与公共消息，秘密消息，和人工噪声，最大化可实现的保密率，同时满足固定的速率$R_{0}$的公共消息。
2014-01-25 cs.IT math.IT
Interplay Between Delayed CSIT and Network Topology for Secure MISO BC
我们研究了高斯两用户多输入单输出（MISO）广播信道的安全传输问题的假设下，连接发送器到两个接收器的链路可能有统计上的强度不等。除此之外，到每个接收器的信道状态以严格因果的方式传送到发射器。我们专注于两个国家的拓扑设置强与。薄弱环节在这些假设下，我们首先考虑MISO窃听信道，并建立广义安全自由度（GSDoF）的界限。接着，我们将此模型扩展到两用户MISO广播信道，并建立了不同拓扑状态下的GSDOF区域的内外边界。编码方案揭示了两种资源的使用，即，该模型的拓扑结构和发射机处的严格因果信道状态信息（CSIT）;并且，允许在通过较强链路传输机密消息的同时，对偷听到的边信息进行数字化和多播。此外，对于一类特殊的通道，我们表明，所建立的界限同意，所以我们的特点和GSDOF。
2015-10-27 cs.IT math.IT
Sum Secrecy Rate in MISO Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
本文研究了在MISO（multiple-input-single-output）{ \em full-duplex}窃听信道中，存在被动窃听者和不完全信道状态信息（CSI）时的可达和保密率.我们假设参与全双工通信的用户具有多个发射天线，并且用户和窃听者各自具有单个接收天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化最坏情况下的和保密率，得到了可实现的完美保密率域。我们还得到了相应的发送协方差矩阵与消息信号和干扰信号。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2015-03-25 cs.IT math.IT
Grouping Based Blind Interference Alignment for $K$-user MISO Interference Channels
提出了一种基于交错天线切换的盲干扰对齐算法。与信道在BIA符号扩展周期期间保持恒定的理想假设相反，当信道的相干时间相对较短时，信道系数可以在给定符号扩展周期期间改变。为了在真实信道假设下完美地执行BIA，我们针对$K$用户干扰信道提出了一种基于分组的超符号结构，该结构可以根据给定的相干时间来调整超符号长度。证明了通过适当的分组可以显著地减小超符号长度。此外，它也表明，分组为基础的超符号实现更高的自由度比传统的方法与给定的相干时间。
2015-04-28 cs.IT math.IT
On the Degrees-of-freedom of the 3-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
研究了在发射端具有混合信道状态信息的3用户多输入单输出广播信道。在该框架中，存在来自用户子集的完美和瞬时CSIT以及来自剩余用户的延迟CSIT。我们提出了新的结果上的自由度（DoF）的3用户MISO BC与混合CSIT。特别是，对于2个发射天线的情况下，我们表明，完美的CSIT从一个用户和延迟CSIT从其余两个用户，最佳的自由度是5/3。对于3个发射天线和相同的混合CSIT设置的情况，示出了可实现9/5的更高DoF，并且该结果在最佳已知界限上有所改善。此外，3个发射天线，和混合CSIT设置，其中有完美的CSIT从两个用户和延迟CSIT从第三个，提出了一种新的方案，实现9/4自由度。我们的研究结果还揭示了新的见解，如何利用混合信道知识的多用户场景。
2014-02-19 cs.IT math.IT
Outage Constrained Robust Secure Transmission for MISO Wiretap Channels
在本文中，我们考虑了MISO窃听信道的鲁棒安全波束形成器的设计。假设窃听者的信道在发送端只有部分可用，在发送功率和保密率中断概率约束下，我们寻求最大化保密率。中断概率约束要求保密率以高概率超过某个阈值。因此，在设计中包括这样的约束自然确保了期望的鲁棒性。不幸的是，概率约束的存在使得问题非凸，因此难以解决。在本文中，我们研究了中断概率约束的保密率最大化问题，使用一种新的两步方法。在广泛的不确定性模型下，我们开发的算法可以获得高质量的解，有时甚至是精确的全局解，用于鲁棒安全波束形成器的设计问题。仿真结果验证了算法的有效性和鲁棒性。
2013-10-27 cs.IT math.IT
DoF Analysis of the K-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
我们考虑$K$ -用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中用户$i(i=1,2,\ldots,K)$的信道状态信息（CSI）在发射机处可以是瞬时完美的（P）、延迟的（D）或未知的（N），概率分别为$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$。在该设置中，根据每个用户的三个可能的CSIT，$K$用户的联合CSIT的知识可以具有至多$3^K$状态。尽管Tandon等人的结果表明，对于对称的两个用户MISO BC（即，$λ_Q^i=λ_Q,\ \forall i\in \{1,2\}, Q\in \{P,D,N\}$），自由度（DoF）区域只取决于边际概率，我们表明，这个有趣的结果并不持有一般时，$K\geq3$。换句话说，DoF区域是所有联合概率的函数。在本文中，给定CSIT的边际概率，我们推导出$K$ -用户MISO BC的DoF区域的外边界。随后，我们研究了在某些情况下的外部边界的可扩展性。最后，我们展示了DoF区域对联合概率的依赖性。
2015-03-03 cs.IT math.IT
DoF Analysis of the K-user MISO Broadcast Channel with Alternating CSIT
我们考虑$K$ -用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中用户$i(i=1,2,\ldots,K)$的信道状态信息（CSI）在发射机处可以是完美的（P）、延迟的（D）或未知的（N），概率分别为$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$。在该信道中，根据每个用户的三个可能的CSIT，$K$用户的联合CSIT最多可以具有$3^K$实现。尽管Tandon等人的结果表明，具有对称边际概率的两个用户MISO BC的自由度（DoF）区域（即，$λ_Q^i=λ_Q \forall i\in \{1,2,\ldots,K\}, Q\in \{P,D,N\}$）只依赖于边际概率，我们表明，这个有趣的结果并不持有一般用户数超过两个。换句话说，DoF区域是\textit{CSIT pattern}的函数，或者等效地，是所有联合概率的函数。在本文中，给定CSIT的边际概率，我们推导出$K$ -用户MISO BC的DoF区域的外边界。随后，在某些情况下，考虑这些外部边界的可扩展性。最后，我们展示了DoF区域对联合概率的依赖性。
2013-11-26 cs.IT math.IT
Imperfect and Unmatched CSIT is Still Useful for the Frequency Correlated MISO Broadcast Channel
由于Maddah-Ali和Tse表明完全陈旧的发射机侧信道状态信息（CSIT）仍然有益于多输入多输出（MISO）广播信道（BC）的自由度（DoF），因此学术文献中有很多兴趣研究不完美CSIT对时间相关广播信道的\emph{DoF}区域的影响。尽管迄今为止的研究重点一直是时间相关信道，但频率相关信道也存在类似但不同的问题。实际上，不完美的CSIT还影响频率相关信道的DoF区域，如当前多载波无线系统所例示的。这种贡献，在文献中的第一次，调查了一般的频率相关设置，其中两个天线发射机有两个相邻的子带上的两个单天线用户的CSI的不完善的知识。将迫零波束形成（ZFBF）与Maddah-Ali和Tse提出的方案相结合，提出了一种新的波束形成方案。该方案的可达自由度区域表示为CSIT质量的函数。
2013-04-03 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface-assisted MU-MISO Systems with Imperfect Hardware: Channel Estimation, Beamforming Design
IRS辅助系统中的大多数工作忽略了收发器硬件和IRS处的不可避免的剩余硬件损伤（HWI）的影响，而任何相关工作仅解决了简单的场景，例如，具有单天线网络节点和/或不考虑IRS处的相位噪声的随机性。在这项工作中，我们的目标是填补这一空白，考虑一个一般的IRS辅助多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统，不完美的CSI和相关的瑞利衰落。并行，我们提出了一个通用的计算效率的方法IRS反射波束成形（RB）优化。具体而言，我们介绍了一个有利的信道估计（CE）方法，这样的系统占HWI。此外，我们得出了上行链路可实现的频谱效率（SE）与最大比合并（MRC）接收机，显示三个显着的优点是：1）其封闭形式的表达式，2）它只依赖于大规模的统计，3）它的低训练开销。值得注意的是，通过利用前两个好处，我们实现了执行优化的反射波束形成矩阵（RBM），可以只发生在每几个相干间隔，因此，显着降低了计算成本相比，其他方法，需要频繁的相位优化。在有见地的意见，我们强调，不相关的瑞利衰落不允许优化的SE，这使得应用IRS无效。而且，在描述RBM中的相位失真的相位漂移均匀分布的情况下，IRS的存在没有提供优势。分析结果优于以前的工作，并验证了蒙特卡罗（MC）模拟。
2021-09-04 cs.IT math.IT
Optimized Transmission with Improper Gaussian Signaling in the K-User MISO Interference Channel
本文研究了在K用户高斯多输入单输出干扰信道（MISO-IC）中，当采用非正常或循环非对称复高斯信号时，干扰被视为噪声时的可达速率域。利用非正常高斯信令的发射优化不仅涉及如在常规正常或循环对称高斯信令中的信号协方差矩阵，而且还涉及信号伪协方差矩阵，其在正常高斯信令中常规地被设置为零。利用非正常高斯信号下的可分离速率表达式，提出了一种分离的发送协方差和伪协方差优化算法，该算法保证了用户的可达速率比传统的正常高斯信号下的可达速率有所提高。特别地，对于伪协方差优化，我们建立了秩-1伪协方差矩阵的最优性，给出了用于实现速率区域的Pareto边界的最优秩-1发送协方差矩阵。基于这一结果，我们能够大大减少伪协方差优化问题的变量数量，从而开发出一个有效的解决方案，通过应用著名的半定松弛（SDR）技术。最后，我们将结果扩展到高斯MISO广播信道（MISO-BC）与不适当的高斯信令或所谓的广泛线性发送预编码。
2013-10-09 cs.IT math.IT
On the Optimality of Beamforming for Multi-User MISO Interference Channels with Single-User Detection
对于具有多天线发射机和单天线接收机的多用户干扰信道，通过将每个接收机限制为单用户检测器，计算最大可实现速率区域相当于解决一族非凸优化问题。识别在预期接收器处的信号功率和在非预期接收器处的干扰功率之间的内在联系，将原始的非凸优化问题族转换为新的凸优化问题族。结果表明，对于这样的干扰信道，每个接收机实现单用户检测，发射机波束成形可以实现所有的边界点的可达速率区域。
2009-08-21 cs.IT math.IT
QoS Constrained Power Minimization in the MISO Broadcast Channel with Imperfect CSI
我们考虑多输入单输出（MISO）广播信道（BC）中的线性预编码器和接收器的设计。我们的目标是最大限度地减少发射功率，同时fullfiling的一组每用户的服务质量（QoS）的约束表示的每用户的平均速率要求。信道状态信息（CSI）被假设为在接收器处完全已知，但在发射器处仅部分已知。为了解决这个问题，我们将QoS约束转化为最小均方误差（MMSE）约束。然后，我们利用的BC和多址接入信道（MAC）之间的MSE二元性，以及在双MAC的标准干扰函数，通过交替优化（AO）算法来执行功率最小化。问题的可行性进行了研究，以确定是否可以满足QoS约束或没有。最后，我们提出了一种算法来平衡的平均速率和管理的情况下，可能是不可行的或导致不可接受的高发射功率。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Cooperative Interference Management with MISO Beamforming
该对应关系研究了多小区系统中的下行链路传输，其中每个具有多个天线的多个基站（BS）协作地设计它们各自的发射波束成形向量以优化整体系统性能。为简单起见，假设所有移动站（MS）均配备有单个天线，并且在每个小区中同时存在一个活动MS。因此，感兴趣的系统可以通过称为MISO-IC的多输入单输出（MISO）干扰信道（IC）来建模，其中干扰被视为噪声。我们提出了一种新的方法来表征不同的速率元组的活跃MS上的可达速率区域的MISO-IC的帕累托边界，通过探索MISO-IC和认知无线电（CR）MISO信道之间的关系。我们表明，每个帕累托边界率元组的MISO-IC可以实现在一个分散的方式时，每个BS达到自己的信道容量受到一定的一组干扰功率约束（也称为干扰温度约束的CR系统）在其他MS接收机。此外，我们表明，这一结果导致一个新的分散算法实现多小区合作下行波束成形。
2010-06-28 cs.IT math.IT
