Downlink NOMA in Multi-UAV Networks over Bivariate Rician Shadowed Fading Channels
无人机（UAV）将在即将到来的第五代（5G）网络中发挥重要作用。然而，多无人机网络的采用意味着无人机通信中的频谱稀缺是一个迫切需要解决的问题。为此，本文研究了多无人机网络的下行非正交多址接入（NOMA）技术，以提高频谱利用率。使用双变量Rician阴影衰落模型，封闭形式的表达式的联合概率密度函数（PDF），边际累积分布函数（CDF），和中断概率表达式。在一个随机几何框架下的下行NOMA在无人机，中断概率的多无人机网络进行分析，其中它表明，下行NOMA达到较低的中断概率比正交多址接入（OMA）。此外，它表明，NOMA是不太容易受到阴影比OMA。
2019-02-19 cs.IT math.IT
Secrecy Performance of α-κ-μ Shadowed Fading Channel
通过获得平均保密容量、安全中断概率和严格正保密容量的新的封闭表达式，研究了α- \k{appa} -μ shaded（AKMS）衰落信道下无线框架的物理层安全性.推导出了在高信噪比条件下，为了获得保密分集增益，SOP的下界以及SOP的渐近表达式。利用这些表达式，由于同时发生的衰落和阴影的后果进行量化。最后，Monte-Carlo模拟证明，以评估表达式的正确性。
2021-09-03 cs.IT math.IT
Unified Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes over Generalized Shadowed κ-μ and η-μ Fading and AWGGN
该文提出了一种新的空时分组码（STBC）在多输入多输出（MIMO）网络中的统一性能分析方法。具体地说，我们推导出新颖的，简单的和准确的平均比特出错率（ABER）的表达式在广义η-μ和阴影κ-μ衰落信道的相干调制方案。假设网络中的噪声由加性白广义高斯噪声（AWGGN）建模，其中包括拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。该结果避免了在许多多径衰落和噪声模型下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要，同时避免了计算昂贵的表达式。从文献中发表的结果，以及数值模拟证实了我们推导的广义表达式的准确性。
2016-07-31 cs.IT math.IT
An Extension of the κ-μ$\,$Shadowed Fading Model: Statistical Characterization and Applications
本文介绍了κ-μ $\,$阴影模型和经典Beckmann衰落模型的一个扩展和自然推广：波动Beckmann（FB）衰落模型.这个新的模型考虑了多径波的聚类，其中视线（LoS）组件随机波动，以及LoS和非LoS组件中的同相/正交功率不平衡的影响。因此，它统一了各种重要的衰落分布，如单侧高斯，瑞利，Nakagami-m，Rician，κ-μ，η-μ，η-κ，贝克曼，Rician阴影和κ-μ $\,$阴影分布。推导了FB衰落模型的主要概率函数，即概率密度函数、累积分布函数和矩母函数。分析了信号的电平交叉率和平均衰落持续时间等二阶统计量。这些结果可以用来推导出一些感兴趣的无线通信系统在FB衰落信道上工作的性能指标。
2017-06-28 cs.IT math.IT
The κ-μ Shadowed Fading Model with Integer Fading Parameters
本文证明整数参数的 κ-μ shadowed 衰落可表示为平方 Nakagami/Gamma 分布混合，从而获得 PDF、CDF 与平均容量闭式，并阐明其近似和实测拟合意义。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Bivariate Rician shadowed fading model
在本文中，我们提出了一个二元Rician阴影衰落模型，其中的阴影被假定为遵循Nakagami- $m$分布。我们推导出精确的表达式，涉及一个单一的联合概率密度函数（PDF）和联合累积分布函数（CDF）的积分，我们还推导出一个精确的封闭形式的表达的矩生成函数（MGF）。作为一个直接的后果，我们得到了一个封闭形式的表达的权力之间的相关系数的Rician阴影变量作为模型的基础变量之间的相关系数的函数。此外，在特定的情况下，整数$m$，我们表明，PDF可以表示在封闭的形式中的总和m梅杰G-函数的两个变量。结果被应用于分析的中断概率（OT）的双分支选择合并器（SC）在相关的莱斯阴影衰落和评估的水平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD）的采样莱斯阴影衰落包络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Effective throughput of MISO systems over $κ-μ$ shadowed fading channels: MGF based analysis
分析了多输入单输出（MISO）无线通信系统在$κ-μ$阴影衰落信道下的有效吞吐量。为了得到精确的闭型表达式，利用独立同分布（i.i.d.）采用发射天线。此外，一个特殊的情况下，整数值的衰落参数进行简化导出的表达式。还研究了在高信噪比值下有效吞吐量的渐近行为。蒙特卡罗模拟和数值结果验证了我们的分析的有效性。
2018-04-29 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Detection over Composite kappa-miu Shadowed Fading Channels
能量检测是认知无线电网络频谱感知中一种可靠的非相干信号处理技术，具有复杂度低、不需要先验接收信息、感知速度快等优点。由于能量检测的优良性能会受到物理多径衰落的影响，本文主要研究复合阴影衰落信道下能量检测的特性分析。小尺度和视线衰落分布包括特定的例子，如瑞利，霍伊特，Nakagami-m和单侧高斯分布。在此基础上，推导了复合阴影衰落信道的信号包络和信噪比的概率密度函数，该概率密度函数能够准确地表征视距阴影衰落特性。随后，采用逆高斯渐近分布，首次将相应检测概率的无穷级数形式的精确闭式表达式推广到上述模型的检测容量估计中。此外，推导了用于评估最小检测效率的绝对截断误差。所建立的模型也适用于非整数衰落参数的检测估计。最后，利用MATHEMATICA和MATLAB软件对主要分量的功率变量变化情况下的分析结果和量化性能进行了数值评估，验证了分析结果和量化性能。
2018-06-12 cs.IT math.IT
The $κ$-$μ$ Shadowed Fading Model: Unifying the $κ$-$μ$ and $η$-$μ$ Distributions
本文证明 $κ$-$μ$ 阴影衰落模型可统一 $κ$-$μ$ 与 $η$-$μ$ 分布，并推导其渐近遍历容量闭式表达式及两类特例。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Effective capacity of communication systems over $κ$-$μ$ shadowed fading channels
本文研究了广义$κ$ - $μ$阴影衰落信道下通信系统的有效容量。利用广义双变量Meijer- $G$函数推导出了一种新的精确有效容量的解析表达式。为了直观地揭示系统和信道参数对有效容量的影响，我们还推导出了渐近高信噪比状态下有效容量的封闭式表达式。结果表明，有效容量是信道衰落参数$κ$和$μ$以及阴影参数$m$的单调递增函数，而当时延约束为$θ\rightarrow \infty$时，有效容量衰减为零.
2015-07-20 cs.IT math.IT
Unified Composite Distribution and Its Applications to Double Shadowed $α-κ-μ$ Fading Channels
本文提出了一种混合Gamma阴影（MGS）分布作为一种统一的复合模型，通过用一个逆Nakagami- $m$来表示阴影.因此，首先导出了MGS分布基本统计量的精确表达式和在高平均信噪比（SNR）条件下的渐近行为。然后，通过提供中断概率（OP）、平均误比特概率（ABEP）、平均信道容量（ACC）和有效容量（EC），将这些统计数据应用于分析无线通信系统在双阴影$α-κ-μ$衰落下的性能。还分析了能量检测（ED）的接收器工作特征曲线（AUC）下的平均面积。数值和仿真结果验证了我们的分析的有效性。
2020-11-16 cs.IT math.IT
Maximal Ratio Combining Diversity Analysis of Underwater Acoustic Communications Subject to $κ-μ$ Shadowed Fading Channels
针对$κ-μ$阴影衰落模型，给出了一种新的平均出错率（ABER）和平均信道容量（ACC）的统一解析表达式。这种新的阴影衰落模型已被证明是适合于水下无线信道建模的测量由海军研究实验室进行，并没有那么好地覆盖在公共文献。针对最大比合并（MRC）接收机，给出了接收机输出信噪比概率密度函数的一种新的简单解析表达式。在此基础上，推导出了新的统一的ABER和ACC表达式。为了进一步推广出错率分析，假设加性白广义高斯噪声模型对不同的噪声环境进行建模。新的统一表达式是准确的，简单和通用的，并适用于MRC分析在这种广义阴影衰落和噪声环境。数值技术和发表的技术文献的结果证实了我们的分析在不同的测试方案下的通用性和准确性。
2017-03-11 cs.IT math.IT
A Comprehensive Analysis of 5G Heterogeneous Cellular Systems operating over $κ$-$μ$ Shadowed Fading Channels
新兴的蜂窝技术，例如那些被提议用于5G通信的技术，将适应具有不同链路要求的广泛使用场景。这将包括在从室内到室外，从视线（LOS）到非LOS，以及从圆对称散射到促进散射多径波的聚集的环境的多功能无线信道集合上操作的必要性。不幸的是，在文献中采用的许多传统的衰落模型，以开发网络模型缺乏灵活性，以考虑这种不同的信号传播机制。为了弥合理论和实际信道之间的差距，我们考虑$κ$-$μ$阴影衰落，其中包含作为特殊情况，在公开文献中提出的线性衰落模型，包括瑞利，Rician，Nakagami-m，Nakagami-q，单侧高斯，$κ$-$μ$，$η$-$μ$，和Rician阴影，仅举几例。特别地，我们应用正交展开来表示$κ$-$μ$阴影衰落分布作为简化的级数表达式。然后利用随机几何的级数表达式，我们提出了一个分析框架，以评估在$κ$-$μ$阴影衰落信道的SINR的任意函数的平均值。使用所提出的方法，我们评估的频谱效率，矩的SINR，误码率和中断概率的$K$层HetNet与$K$类的BS，不同的发射功率，BS密度，阴影特性和小规模衰落。在这些结果的基础上，我们提供了重要的新的见解，这些新兴的无线应用的网络性能，同时考虑到各种各样的衰落条件和链路质量。
2016-10-04 cs.IT math.IT
The α-κ-μ Shadowed Fading Distribution: Statistical Characterization and Applications
本研究提出统一多种经典及通用衰落模型的α-κ-μ阴影衰落分布，推导其参数取正整数时的α-μ有限混合形式，可借助已有α-μ相关结果分析信道性能，并验证了其在中断概率等指标分析中的适用性。
2019-04-11 cs.IT math.IT
Error Rates Analysis of MIMO Space-Time Block Codes in Generalized Shadowed Fading Channels
本文提出了一种新的和统一的比特出错率性能分析的空时分组码（STBC）部署在无线系统中的空间分集在广义阴影衰落和噪声的情况下。具体地说，我们得到了一个简单的和非常准确的近似表达式的平均出错率的相干调制方案在广义$η-μ$和$κ-μ$阴影衰落信道与多输入多输出（MIMO）系统。网络中的噪声被假定为使用加性白广义高斯噪声（AWGGN）建模，其中包括经典拉普拉斯和高斯噪声环境作为特殊情况。推导的结果避免了在多径衰落和噪声条件下重新推导MIMO STBC系统的出错率的需要，同时避免了任何具有高计算复杂性的特殊函数。从文献中发表的结果，以及数值评估，证实了我们推导出的广义表达式的准确性。
2017-10-07 cs.IT math.IT
Secrecy Analysis of Physical Layer over $κ-μ$ Shadowed Fading Scenarios
本文研究了主信道和窃听信道均经历$κ-μ$阴影衰落信道时的物理层保密性分析。特别地，利用经典的Wyner窃听模型，导出了平均保密容量（ASC）、安全中断概率（SOP）、SOP下界（SOP $^L$）和严格正保密容量概率（SPSC）.对于衰落参数的两种不同情形，即，研究了表征阴影效应的$μ$和$m$。这些参数首先被选择为任意的数字，因此性能度量被表示为具有多元Meijer $G$ -函数的单个无穷级数。在第二种情况下，上述两个衰落参数被假定为整数，以获得在简单的精确的封闭形式的解析数学上易于处理的表达式中的导出结果。通过Monte Carlo模拟验证了该分析的数值结果。
2018-04-24 cs.IT math.IT
Unified Stochastic Geometry Modeling and Analysis of Cellular Networks in LOS/NLOS and Shadowed Fading
信号与干扰加噪声比（SINR）通过其累积分布函数（CDF）的统计表征在蜂窝网络领域中的绝大多数技术贡献中是普遍存在的，因为它归结为平均聚合干扰的拉普拉斯变换，这是以限制简单化的瑞利衰落为代价而获得的益处。在这项工作中，捕捉不同的衰落信道，出现在现实的室外/室内无线通信场景中，我们不同的解决问题。通过利用信干噪比的矩母函数（MGF），我们成功地分析了阴影κ-μ、κ-μ和η-μ衰落模型下的蜂窝网络性能。后者通过捕获包括Rayleigh、Nakagami-m、Rician和Rician阴影衰落分布在内的各种衰落信道来提供高灵活性。这些信道模型最近因其准确建模密集城市环境、未来毫微微小区和设备到设备（D2 D）阴影信道的能力而受到称赞。除了统一不同的信道模型的分析，这项工作集成，第一次，覆盖范围，可达到的速率，和误码率（BEP），这在很大程度上是单独处理的文献。开发的模型和分析验证了广泛的模拟设置和参数。
2017-06-02 cs.IT math.IT
On High-Order Capacity Statistics of Spectrum Aggregation Systems over $κ$-$μ$ and $κ$-$μ$ shadowed Fading Channels
快速增长的移动数据业务需求所带来的频率稀缺性要求有前途的频谱聚合系统。所谓的信道容量的高阶统计（HOS）是关于系统性能的合适度量。虽然先前的相关工作已经提高了我们的知识频谱聚合系统的HOS特性，分析框架，包括广义衰落模型的兴趣是尚未提供。在本文中，我们追求一个详细的HOS分析$κ$ - $μ$和$κ$ - $μ$阴影衰落信道推导出新的和准确的表达式。此外，推导出了渐近低信噪比和高信噪比情况下的简化高阶谱表达式。几个重要的统计措施，如衰落量，分散量，可靠性，偏度，峰度，通过使用HOS的结果。更重要的是，研究了频谱聚合系统的系统和衰落参数对信道选择的有用影响。最后，所有导出的表达式通过Monte-Carlo模拟进行验证。
2016-12-06 cs.IT math.IT
Statistical characterization of kappa-mu shadowed fading
针对视距分量受阴影影响的κ-μ衰落信道，本文推导其PDF、CDF、MGF及独立变量和与最大值分布的闭式表达式，并用于无线通信系统性能分析。
2013-04-28 cs.IT math.IT stat.AP
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
Opportunistic Relay in Multicast Channels with Generalized Shadowed Fading Effects: A Physical Layer Security Perspective
由于无线信道的衰落和遮蔽的同时存在，通过无线多播网络的普通传输受到极大的阻碍，可以通过适当地利用传播介质的随机属性来增强安全传输。本研究的重点是利用这些属性，以提高物理层安全（PLS）性能的双跳无线多播网络在kappa-mu阴影衰落信道下的窃听尝试多个窃听。为了提高系统的保密性，在多个中继节点中采用最优中继节点选择策略。通过对多播中继网络的非零保密容量概率、安全中断概率和遍历保密容量的解析表达式进行数学建模，对多播中继网络的性能进行了分析。利用这些表达式，系统参数，即，研究了衰落、阴影、天线数目、目的接收器、窃听器和中继对保密性能的影响。数值结果表明，衰落和阴影所造成的不利影响，可以显着减轻著名的机会中继技术。此外，该模型统一了几个经典模型的保密性分析，从而表现出巨大的通用性比现有的作品。
2021-11-14 cs.IT math.IT
Security Analysis in Multicasting over Shadowed Rician and α-μ Fading Channels: A Dual-hop Hybrid Satellite Terrestrial Relaying Network
在这个5G技术时代，对高数据率的不断增长的需求导致研究人员开发混合卫星-地面（HST）网络作为传统蜂窝地面系统的替代。由于HST网络遭受的掩蔽效应，可以通过采用地面中继策略来减轻，在这项工作中，我们专注于无线组播通过HST中继网络（HSTRN），其中一个卫星发送消息到多个地面节点通过多个中继下的窃听多个窃听者的努力。我们关心的是保护组播消息被窃听利用著名的机会主义中继技术。我们认为卫星链路遵循阴影莱斯衰落，而地面链路经历α-μ衰落。HSTRN模型的保密性能是通过推导非零保密组播容量、遍历保密组播容量和安全中断概率的封闭形式的组播概率表达式来实现的。利用派生的表达式，我们分析了如何可以保持一个完美的保密水平，尽管恶劣的信道条件，也提出了一个保密权衡中继，多播用户和多个窃听者的数量。最后，数值分析证实通过蒙特卡罗模拟。
2021-07-03 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
Closed-Form Analysis of the $α$-Beaulieu-Xie Shadowed Fading Channel
针对无线通信提出 $α$-Beaulieu-Xie 阴影衰落信道模型，推导其统计分布、误比特率与遍历容量的闭式及高信噪比渐近表达式，并通过数值分析验证。
2023-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
New Accurate Approximation for Average Error Probability Under $κ-μ$ Shadowed Fading Channel
本文提出了在$κ-μ$阴影衰落信道下，采用$M$-相移键控（PSK）或差分四进制相移键控加格雷编码（GC-DQPSK）调制方案的通信系统的平均差错概率（AEP）的新的精确近似。首先，在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，推导了两种调制方式的错误概率（EP）的精确近似表达式。利用梯形积分方法，给出了$M$-PSK调制系统的符号错误概率的一个严格近似表达式，同时给出了Marcum $Q$-一阶函数（MQF）和DQPSK调制系统的误比特率（BER）的新的上、下界.接下来，这些界限线性组合，提出一个高度精炼和准确的BER的近似。其核心思想体现在与MQF密切相关的修正贝塞尔函数$I_{v}$的减少性质，其自变量为$v$。最后，利用这些近似方法解决了$κ-μ$阴影衰落下AEP的近似问题。数值结果表明，所提出的近似的准确性相比，确切的。
2020-09-28 cs.IT cs.PF math.IT
Secrecy Performance of Body-Centric Communications over Alternate Rician Shadowed Fading Channels
本文研究了交替莱斯阴影衰落信道下的物理层安全问题。交替莱斯阴影衰落信道是一种新的适用于人体无线链路和陆地移动卫星的信道模型。我们推导出精确的封闭形式的平均保密容量（ASC），保密中断概率（SOP），和概率的非零保密容量（PNZ）的两种情况下的表达式：（i）m是一个正实数和（ii）m是一个正整数，其中m描述的波动水平的视线组件。在第一种情况下，SOP是根据Meijer的G-函数导出的，而ASC和PNZ是根据多变量Fox的H-函数导出的。在第二种情况下，ASC是根据Meijer的G-函数导出的，而SOP和PNZ是根据初等函数导出的。此外，我们得到的渐近ASC，SOP和PNZ表达式，都匹配以及在高值的信号噪声比的确切的，分别。导出了渐近ASC的容量斜率和渐近SOP的秘密分集阶，为进一步研究提供了物理依据。最后，我们推导的表达式的准确性进行了验证，通过蒙特卡罗模拟。
2020-12-01 cs.IT math.IT
On the Effective throughput of Shadowed Beaulieu-Xie fading channel
本研究采用基于PDF的方法分析了阴影Beaulieu-Xie（SBX）复合衰落信道的有效吞吐量，提供了低SNR和高SNR近似，并通过蒙特卡洛仿真验证了推导方程的正确性。
2023-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Information-Theoretic Security of MIMO Networks under $κ$-$μ$ Shadowed Fading Channels
本文研究了在存在窃听者的情况下，真实传播条件对多输入多输出系统可达到的保密性能的影响。具体来说，我们专注于$κ$ - $μ$阴影衰落模型，因为它的物理基础捕获范围广泛的传播条件，而在同一时间，它允许更好的可处理性比其他国家的最先进的衰落模型。通过考虑发送天线选择和最大比合并接收在合法和窃听者的接收端，我们研究了两个相关的场景$(i)$的发送端不知道窃听者的信道状态信息（CSI），和$(ii)$的发送端有知识的窃听链路的CSI。为此目的，我们首先获得新的和易于处理的表达式的最大统计独立同分布（i.i.d.）基于这些结果，我们分别推导出了用于评估被动和主动窃听情形下保密性能的保密中断概率（SOP）和平均保密容量（ASC）的新的封闭表达式.此外，我们开发的SOP和ASC在高信噪比制度的解析渐近表达式。在所有情况下，保密性能指标的特点是在封闭的形式，而不需要评估梅杰或福克斯功能。不同的传播条件和天线的数量如何影响保密性能的一些有用的见解也提供了。
2020-07-01 cs.IT math.IT
Asymptotic maximum order statistic for SIR in $κ-μ$ shadowed fading
利用极值理论（EVT）的工具，证明了当用户信号和干扰信号服从独立非同分布（i.n.i.d.）$κ-μ$阴影衰落，$L$独立同分布（i.i.d.）信号干扰比（SIR）随机变量（RV）是一个Frechet分布。据观察，该限制分布接近最大值的真实分布，对于在中等$L$上评估的最大SIR。此外，最大RV的时刻示出收敛到Frechet RV的时刻。此外，收敛速度的实际分布的最大Frechet分布的推导和分析不同的$κ$和$μ$参数。最后，随机排序的结果被用来分析的变化，在限制分布相对于源衰落参数的变化。这些结果，然后被用来推导出上限的速率在全阵列选择（FAS）计划的天线选择和渐近中断概率和遍历速率在最大和容量（MSC）调度系统。
2019-10-27 cs.IT math.IT stat.AP
Downlink Analysis of LEO Multi-Beam Satellite Communication in Shadowed Rician Channels
蜂窝技术即将扩展到低地球轨道（LEO）的基站，需要重新审视地面3GPP信道模型。相对于这些模型，天空到地面的蜂窝信道将表现出更少的衍射，更深的阴影，更大的多普勒频移，并可能更强的跨小区干扰：高仰角和LEO卫星传输到部分重叠的点波束的极端"扇区化"的后果。为了允许预测的预期信号噪声比（SNR），干扰噪声比（INR）和中断的概率，我们的特点所需的功率和干扰信号接收地面用户从这样的低地球轨道卫星。特别是，建立在阴影Rician信道模型，我们观察到，共同小区和跨小区的天空到地面的信号沿着类似的路径，而地面的共同和跨小区的信号沿着非常不同的路径。我们的特点SNR，信号干扰比（SIR），和INR使用发射波束配置文件和线性关系，我们建立某些Shadowed莱斯随机变量之间。这些工具使我们能够简化某些密度函数和时刻，方便未来的分析。数值结果产生洞察新兴的低地球轨道系统是否应被视为干扰或噪声限制的关键问题。
2021-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Product and Ratio of Two $α-κ-μ$ Shadowed Random Variables and its Application to Wireless Communication
该研究推导了独立非同分布$α-κ-μ$阴影随机变量乘积与比值的各类统计量表达式，并将其应用于级联无线系统中断概率、物理层安全指标计算及智能反射面辅助通信系统分析。
2024-07-14 cs.IT math.IT
Fading in reflective and heavily shadowed industrial environments with large arrays
5G系统及以后的用例之一是超可靠性低延迟通信（URLLC）。用于URLLC的使能技术是大规模多输入多输出（MIMO），其可以由于改进的用户分离、阵列增益和信道硬化效应而增加可靠性。测量已在3.7 GHz的操作工厂环境中进行，具有共同定位的大规模MIMO阵列和一个独特的随机分布的阵列。当天线的数量增加时，信道硬化可能出现，使得信道增益的变化（小尺度衰落）减小，并且在这里将其量化。信道增益的累积分布函数（CDF）然后变得陡峭并且其尾部减小。该CDF被建模并且所需的衰落裕度被量化。通过部署分布式阵列，还可以减少大规模功率变化，进一步提高可靠性。在这种丰富的散射环境中的大阵列，创建更可靠的信道，因为它接近独立同分布（i.i.d.）复高斯信道，这表明可以在例如信道编码和重传策略方面重新考虑系统设计，以便减少延迟。总之，大规模MIMO是一种非常有趣的技术，可在反射和阴影严重的工业环境中实现可靠的连接。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
The Multi-cluster Fluctuating Two-Ray Fading Model
本文提出多簇波动双射线（MFTR）衰落模型，推导其PDF、CDF和MGF等闭式概率函数，并利用混合表示分析中断概率与衰落量。
2023-09-15 cs.IT math.IT
A New Expression for the Product of Two $κ-μ$ Shadowed Random Variables and its Application to Wireless Communication
研究了两个独立非同分布（i.n.i.d）$κ- μ$阴影随机变量的乘积.我们推导了两个（i.n.i.d）$κ- μ$阴影随机变量乘积的概率密度函数（PDF）、累积分布函数（CDF）和矩母函数（MGF）的级数表达式。在这项工作中推导出的公式是相当普遍的，因为它们包含了大多数典型使用的衰落信道。作为一个应用实例，中断概率（OP）已被推导出级联的无线系统和中继辅助通信与可变增益中继。还进行了广泛的Monte-Carlo模拟。
2022-03-29 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Satellite Communication System Under the Shadowed-Rician Fading: A Stochastic Geometry Approach
在本文中，我们考虑下行链路低地球轨道（LEO）卫星通信系统中，多个LEO卫星均匀分布在一个球体在一定的高度，根据齐次二项式点过程（BPP）。根据BPP的特点，分析了BPP的距离分布和服务卫星的分布情况。我们解析地推导出精确的中断概率，并利用泊松极限定理得到其近似表达式。利用这些推导的表达式，系统吞吐量最大化问题下的卫星可见性和中断约束。为了解决这个问题，我们重新制定了有界可行集，并提出了一个迭代算法，以获得近最优解。仿真结果完全符合推导出的中断概率和系统吞吐量的精确表达式。近似表达式的解析结果与精确表达式的解析结果相当接近。它还表明，所提出的算法的吞吐量最大化是非常接近的最佳性能得到一个二维穷举搜索。
2022-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Exact BER Performance Analysis for Downlink NOMA Systems Over Nakagami-m Fading Channels
本文研究了下一代无线通信的一种新技术--非正交多址接入（NOMA）的性能。特别是，比特出错率（BER）性能的下行NOMA系统在Nakagami-m平坦衰落信道，提出。在各种条件和场景下，推导了考虑连续干扰消除（SIC）的下行NOMA系统的准确误码率。发送信号是随机产生的正交相移键控（QPSK）和两个NOMA系统被认为是两个用户和三个用户的系统。得到的BER表达式，然后用于评估两个不同的目标，实现公平性和最小化平均BER的最佳功率分配。这两个目标可以用于各种应用中，例如具有受限发射功率的卫星应用。数值结果和蒙特卡罗模拟完全匹配推导的BER分析结果，并提供了宝贵的洞察最佳功率分配的优势，显示了下行NOMA系统的全部潜力。
2019-08-04 cs.IT math.IT
Downlink Coverage Probability in a Cellular Network with Ginibre Deployed Base Stations and Nakagami-m Fading Channels
近年来，空间随机模型的基础上决定点过程（DPP）的蜂窝无线网络的分析研究作为有前途的模型。实际上，DPP可以表达在真实蜂窝网络中观察到的宏基站（BS）配置的排斥性质，并且具有许多期望的数学性质来分析网络性能。然而，几乎所有基于DPP的模型上的先前工作都假设瑞利衰落，而基于泊松点过程的空间模型已经被开发为允许衰落/阴影传播效应的任意分布。为了使基于DPP的模型更有前途，必须将其扩展到允许非瑞利传播效应。在本文中，我们提出了下行链路蜂窝网络模型，其中的BS部署根据Ginibre点过程，这是一个主要的例子的DPPs，在Nakagami-m衰落。对于所提出的模型，我们推导出一个数值计算的覆盖概率的形式，并揭示了它的一些性质的数值和理论。
2015-03-18 cs.IT math.IT
Asymptotic analysis of downlink MIMO systems over Rician fading channels
在这项工作中，我们专注于遍历和速率在单小区的大规模多用户MIMO系统中，基站采用N个天线与$K$单天线用户设备进行通信的下行链路。一个正则化迫零（RZF）计划用于预编码的假设下，每个链路形成一个空间相关的MIMO莱斯衰落信道。假设$N$和$K$以非平凡的比率变大并且在基站处可获得完美的信道状态信息来进行分析。随机矩阵理论和大系统分析的最新结果被用来计算作为系统参数，空间相关矩阵和Rician因子的函数的信号与干扰加噪声比的渐近表达式。数值结果被用来评估在不同的操作条件下的有限系统政权的性能差距。
2016-01-26 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
Downlink Cellular Network Analysis with LOS/NLOS Propagation and Elevated Base Stations
在本文中，我们研究了密集蜂窝网络的下行链路性能与高架基站（BS）使用的信道模型，包括视线（LOS）/非视线（NLOS）传播在小规模和大规模衰落。模型LOS衰落与Nakagami- $m$衰落，我们提供了一个统一的框架，随机几何的基础上，包括最接近和最强的BS关联。我们的研究是特殊的两个距离相关的LOS/NLOS模型的实际利益。仅考虑LOS传播的影响，我们推导出封闭形式的表达式与Nakagami- $m$衰落的覆盖概率，最强的BS关联的性能是相同的瑞利衰落的情况下，而最接近的BS关联它单调增加的形状参数$m$。然后，专注于提高BS的效果，我们表明，网络致密化最终导致几乎普遍中断，即使是适度低BS密度：特别是，最大面积频谱效率是成正比的平方BS高度的倒数。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Average Rate of Downlink Heterogeneous Cellular Networks over Generalized Fading Channels - A Stochastic Geometry Approach
本文介绍了一种计算下行异构蜂窝网络平均速率的分析框架。该框架利用最近的应用随机几何其他小区干扰建模和分析。异构蜂窝网络被建模为具有不同发射功率、密度、路径损耗指数、衰落参数和分布的多层基站（BS）的叠加，并且为了灵活的层关联而具有不等偏置。一个长期的平均最大偏置接收功率层关联被认为是。BS在每层中的位置被建模为独立的泊松点过程（PPP）的点。在这些假设下，我们引入了一种新的分析方法来评估的平均速率，它避免了覆盖概率（Pcov）的计算，只需要在探测移动终端的聚合干扰的矩生成函数（MGF）。我们的分析方法的区别在于提供了一个易于处理的和数值上有效的框架，适用于一般的衰落分布，包括复合衰落信道的小规模和中等规模的波动。此外，我们的方法可以有效地处理相关的对数正态阴影，而计算复杂性的增加很少。所提出的基于MGF的方法需要计算单个或两个数值积分，从而降低了基于Pcov的框架的复杂性，对于一般的衰落分布，这需要计算四重积分。
2013-04-22 cs.IT math.IT
Fixed-Gain AF Relaying for RF-THz Wireless System over $α$-$κ$-$μ$ Shadowed and $α$-$μ$ Channels
最近的研究调查的解码和转发（DF）中继混合射频（RF）和太赫兹（THz）无线链路与零波束指向误差。在这封信中，我们分析了一个固定增益放大转发（AF）中继的RF-THz链路的性能接口的接入网络的RF技术与无线THz传输。我们开发的概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的中继辅助系统的端到端的SNR的双变量福克斯的H函数，考虑$α$ - $μ$衰落的太赫兹系统与非零波束指向误差和$α$ - $κ$-$μ$阴影（$α$ -KMS）衰落模型的RF链路。使用导出的PDF和CDF，我们提出了精确的中断概率，平均误码率（BER），遍历容量的考虑系统的解析表达式。我们还分析了中断概率和平均误码率渐近更好地了解系统的行为在高信噪比。我们使用仿真来比较具有半盲增益因子的AF中继与最近提出的用于太赫兹-RF传输的DF中继的性能。
2021-12-03 cs.IT eess.SP math.IT
Effect of Cell-Selection on the Effective Fading Distribution in a Downlink K-tier HetNet
研究了多层蜂窝网络中采用最强基站小区关联策略时有效衰落增益的统计特性。首先，我们导出与第$k$层中的第$n$最近BS的关联概率。接下来，我们使用这个结果来推导出用户在与最强BS相关联时所经历的信道衰落增益（有效衰落）的概率密度函数（PDF）。有趣的是，我们的研究结果表明，有效的信道增益分布仅取决于原始信道衰落和路径损耗指数。此外，我们表明，在$m$衰落信道（伽玛分布）的情况下，有效衰落的分布也是伽玛，但增益$\fracα{2}$的形状参数，其中$α$是路径损耗指数。
2017-05-31 cs.IT math.IT math.PR
On the Intercept Probability and Secure Outage Analysis of Mixed ($α$-$κ$-$μ$)-shadowed and Málaga Turbulent Model
本文研究了由源、中继、目的和窃听者组成的双跳RF-FSO DF中继网络的保密性能。我们假设窃听者位于目的地附近，并偷听中继器发送的光信号。RF和FSO链路经历（$α$ - $κ$ - $μ$）阴影衰落和具有指向误差的统一马拉加湍流。通过推导安全中断概率（SOP）、严格正保密容量（SPSC）和截获概率（IP）的解析表达式，研究了混合系统的保密性能。此外，我们也推导出渐近SOP，SPSC，和IP后，利用Meijer的G函数展开的FSO链路的电SNR趋于无穷大。最后，Monte-Carlo模拟证实了解析表达式。我们的结果表明，衰落，阴影，检测技术（即，外差检测（HD）和强度调制和直接检测（IM/DD））、大气湍流和指向误差显著地影响保密性能。此外，更好的性能，获得利用HD技术在目的地相对于IM/DD技术。
2021-09-11 cs.IT eess.SP 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
Pilot Contamination Elimination for Channel Estimation with Complete Knowledge of Large-Scale Fading in Downlink Massive MIMO Systems
大规模多输入多输出是未来第五代系统的一项重要技术。然而，由于导频污染，大规模多输入多输出系统仍然受到限制，导频污染由于由同一小区中的用户向相邻小区发送的导频序列的非正交性而影响数据率。在对大尺度衰落信道估计的基础上，通过对最大比传输和迫零预编码方法的性能分析，提出了一种在大尺度衰落信道下，利用正交导频复用序列消除边缘用户信道质量差时的伪码的信道估计方法。当天线阵元数接近无穷大时，通过为用户分组分配PRS，我们推导出了下行链路可达到的DR和信干噪比的下界，从而缓解了这个问题。仿真结果表明，由于更好的信道估计和更小的性能损失，可以实现高的DR。
2021-06-25 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Multihop THz Wireless System Over Mixed Channel Fading with Shadowing and Antenna Misalignment
现有的中继辅助太赫兹（THz）无线系统仅限于双跳传输，存在指向误差和短时衰落，没有考虑阴影效应。本文分析了在阴影衰落和天线失调误差下，多跳辅助回程通信与接入链路混合的性能。我们推导出统计结果的信噪比（SNR）的多跳链路考虑独立的，但不相同的分布（i.ni.d）$α$ - $μ$衰落信道与指向错误采用信道辅助（CA）和固定增益（FG）放大转发（AF）中继的每一跳。我们分析了中断概率，平均误码率，遍历容量性能的混合系统考虑广义$K$阴影衰落模型与AF和解码转发（DF）协议的接入链路。我们推导出CA-多跳系统与DF中继的最后一跳和FG-多跳系统使用FG和DF中继在最后一个中继的性能上界的性能指标的精确表达式。我们还开发了渐近分析，在高信噪比，以获得系统的分集阶数，并使用计算机模拟提供设计和部署方面的多个中继在回程链路，以扩展太赫兹无线传输的通信范围。
2022-04-08 cs.IT eess.SP math.IT
Optimized Training and Feedback for MIMO Downlink Channels
我们考虑MIMO衰落广播信道，其中信道状态信息是在用户终端通过下行链路训练和信道反馈被用来提供发射机信道状态信息（CSIT）的基站。反馈信道（对应的上行链路）被建模为在用户之间正交的AWGN信道。消耗的总带宽是用于下行链路训练、信道反馈和数据传输的带宽/资源的总和。假设信道遵循块衰落模型，并使用迫零波束成形，我们优化了未量化（模拟）和量化（数字）信道反馈的净可达速率。下行链路训练导频的最佳数量被认为是基本上相同的两种反馈技术，但数字反馈被示出提供一个更大的净速率比模拟反馈。
2009-05-22 cs.IT math.IT
Delay Violation Probability and Effective Rate of Downlink NOMA over $α$-$μ$ Fading Channels
本文在α-μ衰落信道下分析两用户下行NOMA系统的时延违反概率与有效速率，推导DVP上界、精确及渐近总有效速率和基本上限，并与OMA对比，揭示衰落严重程度和时延QoS约束对NOMA相对增益的影响。
2025-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Outage Analysis of Mixed RF-FSO Downlink SWIPT Systems
分析了一种安全的双跳混合无射频空间光（RF-FSO）下行链路同时无线信息和功率传输（SWIPT）系统。FSO链路和所有RF链路分别经历伽马-伽马、独立和相同的Nakagami- $m$衰落。我们分析了大气湍流，指向误差，检测技术，路径损耗和能量收集对保密性能的影响。合法和非法接收器的信噪比不是独立的，因为它们同时受到FSO链路的影响。我们推导出保密中断概率（SOP）的封闭形式的表达式，以及当中继和合法目的地的信噪比趋于无穷大时，SOP的渐近结果。Monte-Carlo模拟验证了我们的分析的准确性。结果表明，秘密分集阶数（SDO）取决于中继-目的链路的衰落参数和目的天线的数目。此外，SDO还取决于衰落参数、指向误差参数和FSO链路的检测类型。
2019-09-01 cs.IT math.IT
Complex support vector machines regression for robust channel estimation in LTE downlink system
Tunisia Polytechnic School（突尼斯综合理工学院）；Carthage University（迦太基大学）
本文研究了在高移动性环境下，参考信号受到非高斯脉冲噪声干扰的LTE下行链路信道估计问题。通过使用基于应用于长期演进（LTE）下行链路的非线性复支持向量机回归（SVR）的信道估计器来执行频率选择性时变多径衰落信道的估计。该估计算法利用导频信号估计高选择性衰落多径信道的总频率响应。该算法将训练数据映射到高维特征空间，利用结构风险最小化原理对衰落信道的频率响应函数进行回归估计。仿真结果表明，该方法比传统的最小二乘（LS）方法和判决反馈方法具有更好的跟踪性能。
2014-12-10 cs.IT cs.LG math.IT
Transmit Power Policy and Ergodic Multicast Rate Analysis of Cognitive Radio Networks in Generalized Fading
本文确定了认知无线电网络中主用户中断约束下的点对多点通信的最优次用户功率分配和遍历组播速率。利用极值理论（EVT）的工具，首先证明了独立同分布（i.i.d.）信干比（SIR）随机变量（RV）是威布尔分布，当用户信号和干扰信号经历独立和非同分布（i.n.i.d.）$κ-μ$阴影衰落。此外，实际的最小分布的威布尔分布的收敛速度。然后，该限制分布用于确定在广义衰落场景中在主网络处受到中断约束的认知无线电网络中的次网络的最优发射功率。此外，渐进遍历多播速率的次用户进行了分析，不同的信道衰落参数。
2019-10-27 cs.IT math.IT
Training and Feedback Optimization for Multiuser MIMO Downlink
我们考虑MIMO衰落广播信道，其中衰落信道系数在跨越相干时间$\times$相干带宽的时频块上是恒定的。在闭环系统中，通过基站发送的下行链路训练和来自每个用户终端的显式反馈来获取发射机处的信道状态信息（CSIT）。在开环系统中，CSIT通过利用上行链路训练和信道互易性来获得。我们使用一个紧密的封闭形式的下限遍历可实现的速率在CSIT错误的存在下，以优化系统的整体吞吐量，考虑到明确的开销，由于信道估计和信道状态反馈。基于实际系统的三个时频块模型，我们提供了一些有用的指导方针，为整个系统的优化。特别是，数字（量化）反馈被发现提供了一个很大的优势超过模拟（非量化）反馈。
2009-12-10 cs.IT math.IT
Optimal Throughput Fairness Trade-offs for Downlink Non-Orthogonal Multiple Access over Fading Channels
最近，非正交多址接入（NOMA）作为5G使能技术之一引起了相当大的兴趣。然而，由于连续解码，下行链路通信中具有较好信道条件的用户本质上受益于NOMA，需要明智的设计来保证用户公平性。本文研究了衰落信道下两用户下行NOMA系统。对于延迟容忍传输，平均和速率最大化受到平均和峰值功率约束以及最小平均用户速率约束。利用拉格朗日对偶分解方法，得到了发射端全信道状态信息（CSIT）下的最优资源分配，并基于分析结果，提出了部分CSIT下的有效功率分配策略.并行地，对于延迟受限传输，在全CSIT下，在最大允许用户中断约束下最大化延迟受限吞吐量（DLT）的总和，并且还在部分CSIT下执行对DLT的总和的分析。此外，一个最佳的正交多址接入（OMA）方案也被研究作为一个基准，以证明NOMA在全CSIT下的OMA的优越性。最后，通过平均和速率（sum-DLT）与最小（最大）平均用户速率（中断）要求的不同权衡，通过模拟验证了理论分析。
2018-02-22 cs.IT cs.NI math.IT
