Mixed RF-VLC Relaying Systems for Interference-Sensitive Mobile Applications
由于其射频（RF）抗扰性，可见光通信（VLC）成为干扰敏感应用（例如医疗数据网）的有前途的技术。在本文中，我们研究混合RF-VLC中继系统，特别适合这种类型的应用，支持移动性。在此系统设置中，假设最终用户在动态移动的车辆上，由室内VLC系统提供服务，而室外数据流量通过多个回程RF链路传送。此外，假设单个回程RF链路由移动中继激活，并且由于反馈延迟，RF链路激活基于过时的信道状态信息（CSI）。从中断概率和出错率两个方面分析了该系统的性能，并给出了新的解析表达式。此外，分析扩展的情况下，在RF链路和/或LED光功率的平均SNR是高的，近似的解析表达式推导出确定性能地板。数值结果表明，利用多个RF回程链路可以显着提高整体RF-VLC系统的性能时，中断/BER地板被避免。这就需要两个子系统的联合设计。此外，用于主动RF选择的过时CSI可显著降低系统性能的质量。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Secrecy Capacity Analysis and Beamforming Optimization for MIMO-VLC Wiretap Channels
China Mobile Research Institute（中国移动研究院）；SJTU Paris Elite Institute of Technology, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学巴黎卓越工程师学院）；Beijing National Research Center for Information Science and Technology (BNRist), Tsinghua University（清华大学北京信息科学与技术国家研究中心）；Department of Electronic Engineering, Tsinghua University（清华大学电子工程系）；Research Institute, Tsinghua University in Shenzhen（清华大学深圳研究院）
本文针对MIMO-VLC窃听信道，提出基于熵功率不等式的保密容量分析与低复杂度波束成形优化方法，提升通信安全性。
2026-02-13 cs.IT math.IT
Optimal and Robust Power Allocation for Visible Light Positioning Systems under Illumination Constraints
为了提高可见光通信（VLC）接收机的定位性能，研究了可见光定位（VLP）系统中发光二极管（LED）发射机之间的最优功率分配问题。具体而言，其目的是通过在存在实际约束（例如个体和总功率限制以及照度约束）的情况下优化LED发射功率来最小化VLC接收器的定位误差的Cramér-Rao下限（CRLB）。制定的优化问题是凸的，因此可以有效地解决通过标准工具。我们还调查的情况下，不完善的知识的定位参数和开发强大的功率分配算法，考虑到整体系统的不确定性和个别参数的不确定性相关的VLC接收机的位置和方向。此外，我们解决的总功率最小化的问题下，预定义的精度要求，以获得最节能的功率分配向量为给定的CRLB水平。数值结果表明，在本地化性能的改善，通过采用建议的最佳和鲁棒的功率分配策略比传统的统一和非鲁棒的方法。
2018-02-13 cs.IT math.IT
On Optimizing VLC Networks for Downlink Multi-User Transmission: A Survey
高数据率服务和应用的不断发展将很快需要使用未开发的、丰富的、不受管制的可见光频谱进行通信，以充分满足第五代（5G）移动技术的需求。射频（RF）网络被证明难以覆盖数据率服务的升级。可见光通信（VLC）已成为一种极具潜力的解决方案，可以替代或补充现有的RF网络，以支持预计的流量需求。尽管VLC网络具有丰富的优势，但VLC面临着许多挑战，必须在不久的将来解决这些挑战，以实现完全标准化并集成到未来的无线系统中。在这里，我们回顾了VLC网络领域的新兴研究，并提出了挑战，技术解决方案和未来工作预测。具体来说，我们首先回顾VLC信道容量的推导，讨论性能指标和相关变量;本文还讨论了VLC网络的优化问题，包括资源和功率分配技术、用户到接入点（AP）关联和AP到簇用户关联、AP协调技术、非正交多址（NOMA）VLC网络，同时使用可见光的能量收集和信息传输，以及VLC网络中的安全问题。最后，我们提出了几个开放的研究问题，以优化各种VLC网络的总和速率，公平性，能源效率，保密率，或收获的能量最大化。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Coverage and Rate Analysis for Co-Existing RF/VLC Downlink Cellular Networks
本文提供了一个随机几何的框架来执行一个典型的用户在共存的VLC和RF网络覆盖一个大的室内区域的覆盖和速率分析。所开发的框架可以被定制以捕获典型用户在各种网络配置中的性能，诸如（i）仅RF，其中仅小基站（SBS）可用于向用户提供覆盖，（ii）仅VLC，其中仅光BS（OBS）可用于向用户提供覆盖，（iii）机会RF/VLC，其中用户选择具有最大接收信号功率的网络，以及（iv）混合RF/VLC，其中用户可以同时利用来自RF和VLC网络两者的可用资源。VLC网络的模型精确地捕捉了光探测器（PD）接收器的视场（FOV）对干扰器数量、聚合干扰分布、关联概率和典型用户覆盖范围的影响。封闭形式的近似的特殊情况下，实际利益和渐近的情况下，如当强度的SBS变得非常低。导出的表达式使我们能够获得各种网络设计参数（如强度的OBS和SBS，发射功率，和/或FOV）的封闭形式的解决方案，使活跃用户的数量可以最佳地分布在RF和VLC网络。此外，我们优化了网络参数，以优先考虑用户的VLC网络的关联。最后，进行了仿真验证推导的解析解。突出了OBS高度和强度之间的重要权衡，以优化VLC网络中用户的性能。
2017-10-03 cs.IT math.IT
Multiple layer Phase Shift Linear Space-time Block Code for High-speed Visible Light Communications
在这封信中，我们考虑强度调制/直接检测（IM/DD）信道中的可见光通信（VLC）系统与多个发射机磷光体基白光发光二极管（LED）和单接收雪崩光电二极管（APD）。提出了一种多层相移线性空时分组码（MLPS-LSTBC）。我们证明了我们提出的VLC码具有以下主要特征：（a）符号传输速率为$N/(N+M-1)$，其中$N$是发射机LED的数目，$M$表示每层单个码字所包含的移位间隔的数目;（b）迫零接收机即使在接收机侧没有信道状态信息（CSIR）的情况下也可以将虚拟MIMO矩阵信道变换为并行子信道;（c）我们的MLPS-LSTBC可以通过$\min (M\text{,}N)$渐进地提高频谱效率，这对于具有有限电调制带宽的基于LED的VLC是有吸引力的。通过仿真，我们实现了1.5 Gb/s的记录数据率，通过多次100 M波特的OOK信号传输，出错率性能低于$2\times10^{-3}$的FEC限制。
2015-09-24 cs.IT math.IT
Multi-Element VLC Networks: LED Assignment, Power Control, and Optimum Combining
可见光通信（VLC）是解决射频（RF）网络中频谱紧张问题的一种很有前途的技术。VLC网络的一个主要优点是它们可以使用室内环境中现有的照明基础设施，这些照明基础设施可能具有大量的LED用于照明。虽然用于照明的LED通常具有有限的带宽，但许多LED的存在可以用于室内VLC网络，以通过多个LED为每个用户服务，从而提高链路质量和吞吐量。在本文中，LED分组和分配给用户的基础上收到的信号强度从每个LED，不同的解决方案，提出了实现最大吞吐量，比例公平性和服务质量（QoS）。此外，LED的功率优化为一个给定的分配进行了研究，并推导出相应的优化问题的雅可比矩阵和海森矩阵。此外，对于发射端采用LED分组的多阵元接收机，提出了一种改进的最优合并方法。该方法抑制了由LED的同时数据传输引起的干扰，并将总体信号与干扰加噪声比（SINR）提高了2dB至5dB。最后，提出了一种有效的信道响应计算方法，以较低的计算复杂性模拟多径VLC信道。
2017-07-17 cs.IT math.IT
On the Secrecy Performance of Random VLC Networks with Imperfect CSI and Protected Zone
本文针对具有非理想CSI和保护区的随机室内VLC网络，推导了平均保密容量与保密中断概率下界的闭式表达式，并通过仿真验证了各参数对保密性能的影响。
2019-10-13 cs.IT cs.PF math.IT
Non-Orthogonal Multi-band CAP for Highly Spectrally Efficient VLC Systems
在这项工作中，我们提出并实验证明了一种新的非正交多带无载波幅度和相位（NM-CAP）的方案，用于带限可见光通信系统，以提高频谱效率。我们表明，节省高达30%的带宽可以实现，从而导致44%的改善，在测量的频谱效率没有进一步的误比特率性能下降相比，传统的m-CAP计划。我们还表明，高阶系统可以提供更高的带宽压缩比低阶系统。此外，在发射机或接收机处没有附加的功能块的情况下，所提出的方案不引入额外的计算复杂度。
2018-06-21 cs.IT eess.SP math.IT
Seamless Rate Adaptation at Receiver Side for Indoor Visible Light Communications by Using Raptor Codes
可见光通信（VLC）使用LED用于照明和通信目的，最近已经出现作为射频（RF）通信的替代或支持系统。房间内的VLC信道是高度可变的，因为它在很大程度上取决于光学视线（LOS）和视场（FOV），并且它导致接收到的信号急剧变化。因此，为了实现频谱有效的通信，使用速率自适应方法是必不可少的。在这项研究中，我们提出了一种基于无速率码的速率自适应方法，在接收端调整传输速率，而不需要在发送端的信道状态信息（CSI）。分析了该方法的频谱效率，并与文献中广泛使用的自适应调制编码（AMC）速率自适应方法进行了比较。对于模拟工作，我们考虑一个现实的通信系统模型，使用市售的LED，也满足照明要求。为了克服多径效应，使用光正交频分复用（OFDM）。仿真结果表明，提出的速率自适应方法可以实现无缝的速率自适应，并具有更高的频谱效率相比AMC存在显着的信号质量变化所造成的移动性在一个模型室。
2019-02-12 cs.IT math.IT
Optical Non-Orthogonal Multiple Access for Visible Light Communication
移动互联网和连接设备的激增，以不同的性能水平提供各种服务，是第五代无线网络及以后的主要挑战。这就需要一个范式的转变，对下一代无线网络的关键使能技术的发展。在这方面，可见光通信（VLC）最近已经作为新的通信范例出现，其能够通过补充射频通信来提供无处不在的连接。然而，VLC系统的主要挑战之一是发光二极管的低调制带宽，其在兆赫范围内。本文提出了一种有前途的技术，称为“光非正交多址接入（O-NOMA）”，这是设想，以解决下一代无线网络的关键挑战。我们提供了一个详细的概述和分析的国家的最先进的集成O-NOMA在VLC网络。此外，我们提供了潜在的机遇和挑战，以及一些开放的研究问题，设想铺平道路，为未来的设计和实施的O-NOMA在VLC系统的见解。
2017-04-25 cs.IT math.IT
Mobility-Aware Resource Allocation in VLC Networks Using T-Step Look-Ahead Policy
可见光通信（VLC）利用可见光的巨大免许可光谱带宽进行高速无线通信。由于每个VLC接入点覆盖的区域很小，移动用户的增加是不可避免的。为了处理这些干扰，开发快速有效的资源分配算法是一个挑战。本文介绍了移动性感知的VLC网络中的资源优化问题，使用T步前瞻策略和采用切换效率的概念。它示出的切换效率可以相关的网络的整体性能与未来的行动的基础上的用户的移动性。由于室内光无线信道的静态特性，可以通过预测用户的未来位置来预测未来的信道状态信息（CSI）。因此，提出了一种资源分配算法，该算法使用CSI来动态地为用户分配网络资源。为了解决这个数学上难以解决的问题，提出了一种新的松弛方法，这被证明是一个有用的工具，开发有效的算法与比例公平效用函数的网络优化问题。由此产生的算法是非常快的速度比以前的方法和流动性的认识，提高了网络的整体性能的速率和公平效用函数。
2018-12-10 cs.IT cs.NI math.IT
Application of Expurgated PPM to Indoor Visible Light Communications - Part I: Single-User Systems
针对室内 VLC 中 LED 带宽受限与多径 ISI 问题，提出采用 EPPM、相关最优解码、抗 ISI 交织及重叠脉冲提速方案，证明其相较 PPM 更适合色散 OWC。
2013-09-03 cs.IT math.IT
Blind Adaptive Subcarrier Combining Technique for MC-CDMA Receiver in Mobile Rayleigh Channel
针对移动瑞利衰落信道下的MC -CDMA接收机，提出了一种新的子载波合并技术.该算法利用用户在不同子载波上重复扩频序列形成的结构，在不知道信道幅度和训练序列的情况下，同时抑制多址干扰（MAI）和提供隐式信道跟踪。这是通过采用简单的梯度下降算法自适应地对每个符号周期中的每个子载波进行加权来实现的，以满足具有明智的步长选择的恒模（CM）标准。与传统的最大比合并和等增益合并技术相比，即使在高信道多普勒速率下，也以O（N）的数量级具有相似的复杂度来显示改进的BER和用户容量性能。
2011-02-26 cs.IT math.IT
Coded Index Modulation for Non-DC-Biased OFDM in Multiple LED Visible Light Communication
使用多个发光二极管（LED）是增加可见光通信（VLC）中的光谱效率的有吸引力的方式。最近文献中提出了使用两个LED的非DC偏置OFDM（NDC OFDM）方案。NDC OFDM已被证明在多个LED设置中比其他用于VLC的OFDM方案（例如DC偏置OFDM（DCO OFDM）和非对称限幅OFDM（ACO OFDM））表现更好。在本文中，我们提出了一个有效的多LED OFDM方案的VLC使用{ \em编码索引调制}。所提出的方案使用两个发射器块，每个发射器块具有一对LED。在每个块内，完成NDC OFDM信令。在信令间隔中激活哪个块的选择由信息比特（即，索引位）。为了提高接收器处的索引位的可靠性（由于多个LED设置中的高信道相关性，这是至关重要的），我们建议单独对索引位使用编码。我们称该方案为CI-NDC OFDM（编码索引NDC OFDM）方案。仿真结果表明，在相同的频谱效率下，索引比特采用LDPC编码的CI-NDC OFDM性能优于NDC OFDM。
2015-07-16 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access for Visible Light Communications
可见光通信（VLC）的主要限制是窄的调制带宽，这降低了可实现的数据率。在本文中，我们应用非正交多址（NOMA）计划，以提高可达到的吞吐量在高速率VLC下行链路网络。首先，我们提出一种新的增益比功率分配（GRPA）策略，考虑到用户的信道条件，以确保有效和公平的功率分配。我们的研究结果表明，GRPA显着提高系统性能相比，静态功率分配。我们还研究了调谐发光二极管（LED）的传输角和接收器的视场（FOV）的效果，并证明这些参数可以提供新的自由度，以提高NOMA性能。仿真结果表明，NOMA是一种很有前途的VLC下行链路多址接入方案。
2015-09-16 cs.ET cs.IT math.IT
Performance Analysis of Indoor VLC Network with Secure Downlink NOMA for Body Blockage Model
针对室内 VLC NOMA 下行链路中的人体遮挡与窃听问题，提出遮挡模型、低重叠 LED 布置及两种链接策略，仿真表明其传输与保密性能优于传统广播。
2024-12-09 cs.IT eess.SP math.IT
Diffusive Mobile MC with Absorbing Receivers: Stochastic Analysis and Applications
本文对发射机、吸收接收机和分子可以自由扩散的三维扩散移动分子通信系统的时变信道脉冲响应进行了随机分析。在我们的分析中，我们推导出平均值，方差，概率密度函数（PDF），和累积分布函数（CDF）的CIR。我们还推导出在给定的时间段内释放的分子在接收器处被吸收的概率p的PDF和CDF。所得到的分析结果用于药物输送和MC系统的设计与不完善的信道状态信息。对于第一个应用程序，我们利用CIR的均值和方差来优化采用移动药物载体的控释药物递送系统。我们基于CIR的PDF和CDF评估了所提出的发布设计的性能。我们展示了显着的储蓄量释放的药物相比，一个恒定的释放计划，并揭示了会计的药物载体的流动性，以确保可靠的药物输送的必要性。对于第二个应用，我们利用移动收发器之间距离的PDF和p的CDF来优化采用开关键控调制和阈值检测的MC系统的三个设计参数。具体来说，我们优化的检测阈值在接收机，在发射机的释放配置文件，和一个比特帧的持续时间。我们表明，所提出的优化设计可以显着提高系统的性能，在比特出错率和分子的使用效率。
2019-08-14 cs.IT math.IT
Correlation properties of signal at mobile receiver for different propagation environments
本文研究多天线接收机系统参数选择受信号相关特性影响的问题，通过评估不同环境下的信号相关性，提出依据接收机速度自适应选择RAKE接收机分支延迟以最小化信号相关性的方法，且在复杂传播环境中效果显著。
2018-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple Access for Visible Light Communications: Research Challenges and Future Trends
移动互联网和多媒体业务的需求不断增长，对当前和下一代无线网络提出了独特而重大的挑战。这些挑战主要涉及支持大规模无处不在的连接、低延迟和频谱资源的高效利用。因此，在设计和部署未来的无线网络之前，对它们进行广泛的考虑至关重要。为此，本文提供了一个特别有前途和有效的无线技术，即可见光通信（VLC）的全面概述。在这种情况下，我们首先提供了一个全面的概述单载波和多载波系统的频域多址接入技术，然后由光码分多址接入技术的技术考虑和室内VLC应用中采用的深入讨论。此外，我们解决空分多址接入，最后，我们重新审视和分析的一种新技术，即非正交多址接入，这是最近提出的一个特别有效的解决方案的显着特点。
2016-12-18 cs.IT math.IT
Receiver Antenna Partitioning for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
使用微波\emph{power transfer}（PT）为移动设备供电，避免了通过电缆给电池充电的不便，并确保了移动设备的不间断运行。PT和\emph{information transfer}（IT）的集成允许通过构建现有的IT基础设施来实现无线PT，并且还导致紧凑的移动设计。因此，\emph{simultaneous wireless information and power transfer}（SWIPT）已成为一个活跃的研究课题，这也是本文的主题。在本文中，一个实际的SWIPT系统被认为是两个多天线站执行单独的PT和IT的多天线移动，以适应他们的范围的差异。移动设备动态地为PT或IT分配每个天线。天线划分导致MIMO IT信道容量和PT效率之间的折衷。在PT约束下最大化IT率的最优划分是一个NP-难整数规划问题，本文提出了通过保证性能的高效贪心算法求解该问题。为此，天线划分问题被证明是一个优化子模函数的拟阵约束。这种结构允许应用两个众所周知的贪心算法，产生的解决方案不小于最佳的一个缩放因子$(1-1/e)$和1/2，分别。
2014-10-06 cs.IT math.IT
Reconfigurable Structures for Direct Equalisation in Mobile Receivers
任何通信信道通常都会使传输的信号失真。在移动系统的情况下尤其如此，其中多径传播导致接收信号严重降级。多年来，已经提出了许多技术来对抗通道效应。其中最流行的两种是线性均衡（LE）和判决反馈均衡（DFE）。这些方法在性能和计算复杂性之间提供了良好的折衷。LE和DFE使用有限脉冲响应（FIR）滤波器来实现，其频谱近似于信道频谱加噪声的倒数。在移动系统中，均衡器是自适应的，以便能够响应信道变化。自适应性是使用自适应FIR滤波器，其系数迭代更新。原则上，将需要无限数量的滤波器系数来实现完美的信道反转。实际上，抽头的数量必须是有限的。仿真表明，在现实的情况下，使均衡器长于一定数量的抽头（未确定）将不会产生任何好处。此外，计算和功率将被浪费。在电池供电的设备中，如移动终端，将期望具有适当尺寸的均衡器。均衡器的最佳长度强烈地取决于特定场景，并且随着信道条件的变化，该最佳长度可能变化。本论文提出新的技术来执行均衡器长度调整。已经开发了用于LE和DFE的方法。在许多不同的情况下的模拟表明，所提出的方案优化的抽头的数量被使用。此外，这些技术能够检测信道中的变化并适当地重新调整均衡器长度。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Securing Visible Light Communication Systems by Beamforming in the Presence of Randomly Distributed Eavesdroppers
本文考虑了在空间分布的被动窃听器（ED）的假设下，有多个LED发射机和一个合法的接收机（UE）的可见光通信（VLC）系统中的保密增强机制。基于一定的幅度约束，我们提出了一个最佳的波束形成方案，以优化保密性能。相反的情况下，零转向是可能的，通过使用知识的ED位置，我们表明，最佳的解决方案时，只有统计信息ED位置是可用的直接沿一个特定的本征模的ED过程的强度和预期的通道的传输。然后，一个次优的LED选择方案，以减少保密中断概率（SOP）。通过使用保密容量界，推导出SOP的近似封闭形式。所有的分析都通过Monte Carlo模拟进行了数值验证。分析表明，最佳波束形成器产生优越的性能，以LED的选择。然而，由于与在全波束成形方法中使用多个发射器相关联的复杂性，LED选择仍然是高效的次优方案。这些性能趋势和系统参数之间的精确关系可以用于在随机分布的ED存在下开发安全的VLC系统。
2017-07-21 cs.IT math.IT
A Multi-Service Oriented Multiple-Access Scheme for Next-Generation Mobile Networks
第五代（5G）蜂窝网络的关键要求之一是它们能够处理具有不同服务质量（QoS）要求的密集连接设备。在这篇文章中，我们提出了面向多业务的多址接入（MOMA），一个集成的接入方案，用于大规模连接，具有不同的QoS配置文件和/或流量模式，起源于手持设备和机器对机器（M2M）传输。MOMA基于a）基于超出简单手持/M2M分离的相关标准建立单独的用户类别，b）数据信号的类别相关分层扩展，以及c）接收器处的多用户和单用户检测方案的混合。为配备有大量天线元件的基站（BS）提供MOMA原理的实际实现。最后，它表明，这样的一个多输入多输出（MIMO）的情况下，即使有一个简单的接收机结构，允许集中接收机的复杂性，有效地需要的MOMA的所有好处的实现。
2016-05-03 cs.IT math.IT
Dual Polarized Modulation and Receivers for Mobile Communications in Urban Areas
实现频谱效率（SE）的增加一直是通信系统设计中的主要驱动力。在移动通信中使用MIMO技术在提高系统吞吐量方面取得了显著的效益。MIMO的基本概念是利用信号和信道特性来消除多个传输之间的干扰。从工业项目\cite{NGW,Henarejos}下开展的工作出发，我们扩展了各自报告中提供的结果。目标是在发射机处没有任何信道状态信息和发射机处没有反馈的情况下增加SE而不增加辐射能量，并且在接收机处保持非常低的计算复杂度。虽然需要先验的额外功率来增加SE，我们证明了所提出的极化调制（PMod）方案利用极化分集减少所需的EbN0，并增加了一个额外的位。我们还介绍了两个接收机解调这种方案的不同的计算复杂度。我们描述了一个近最佳检测器（NOD），它实现了几乎相同的性能的最佳检测器的基础上的最大似然检测（MLD），但具有较低的计算复杂度。最后，仿真结果表明，与单极化情况相比，PMod需要更少的EbN0，在交叉极化情况下保证了鲁棒性，并验证了PMod可以复用两个不同服务质量（QoS）的流。
2018-03-20 cs.IT eess.SP math.IT
An iALM-ICA-based Anti-Jamming DS-CDMA Receiver for LMS Systems
我们考虑一个陆地移动卫星通信系统，使用扩频技术的上行链路暴露于MT干扰攻击，和下行链路被破坏的多径衰落信道。我们提出了一种抗干扰接收机，它利用固有的低维的接收信号模型，通过制定一个强大的主成分分析（鲁棒PCA）为基础的恢复问题。仿真结果表明，该接收机优于传统的接收机的干扰信号的一个合理的秩。
2018-03-07 cs.IT math.IT
A Feedback Reduction Technique for MIMO Broadcast Channels
考虑了在接收端具有理想信道状态信息的多天线广播信道。如果每个接收机将其信道知识量化为有限数量的比特，这些比特被反馈到发射机，则可以实现下行链路信道的大容量益处。然而，每个移动站所需的反馈比特数必须与发射天线数和系统SNR成比例，因此即使在中等大小的系统中也可能相当大。它示出，可以使用少量的天线在每个接收机，以提高提供给发射机的信道估计的质量。结果，每个移动站所需的反馈速率可以显著降低。
2006-03-16 cs.IT math.IT
Distributed Cooperative Spectrum Sensing in Mobile Ad Hoc Networks with Cognitive Radios
在认知无线电移动自组织网络中，次用户可以通过协作感知频谱来检测主用户的存在。在本章中，我们提出了一个完全分布式和可扩展的协作频谱感知方案的基础上，最近的进展共识算法。在所提出的方案中，次用户可以保持协调的基础上，只有本地的信息交换没有一个集中的公共接收机。我们使用二级用户的共识来做出最终决定。所提出的方案基本上是基于共识算法的最新进展，这些算法从复杂的自然现象中获得灵感，包括鸟类成群，鱼类成群，蚂蚁和蜜蜂成群。与现有的协作频谱感知方案不同，所提出的方案不需要集中式接收机，这使得它们适用于分布式CR-MANN。仿真结果表明，所提出的一致性方案可以显着降低漏报概率和虚警概率的CR-MANDROOM。它也表明，该方案不仅具有证明在检测主用户的存在的灵敏度，但也具有鲁棒性，在选择一个理想的决策阈值。
2011-04-29 cs.IT math.IT
An Extended Kalman Filter for Distance Estimation and Power Control in Mobile Molecular Communication
在本文中，我们考虑一个移动分子通信（MC）系统，由两个移动纳米机器，发射器和接收器，推动了一个积极的漂移速度和布朗运动在一个现实的血管型流动制度。考虑到纳米机器的非线性运动，采用扩展的卡尔曼滤波器来估计与发射器的距离。此外，根据预测的距离，为了将比特1的接收分子数量保持在稳定的水平，我们根据发射机和接收机之间的距离以及信道中的残留分子对传输分子数量进行功率控制。从以前的传输。最后，通过最小化错误概率得到最优检测门限。它被验证，一个固定的最佳检测阈值可以是有效的移动MC的功率控制方案。通过仿真结果验证了该方案的误出错率性能。
2022-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical Analysis of Time-Variant Channels in Diffusive Mobile Molecular Communications
在本文中，我们考虑了一个扩散移动分子通信（MC）系统组成的一对移动发送器和接收器的纳米机器悬浮在流体介质中，我们模型的布朗运动的纳米机器的流动性。发射器和接收器纳米机器通过扩散信号分子交换信息。由于发射器和接收器纳米机器的随机移动，信道脉冲响应（CIR）的统计数据随时间而改变。我们引入了一个统计框架的时变MC信道的脉冲响应的表征。特别是，我们推导出封闭形式的分析表达式的平均值和自相关函数的脉冲响应的通道。鉴于自相关函数，我们定义的时变MC信道的相干时间作为一个度量，其特征在于脉冲响应的变化。此外，我们推导出一个简单的检测器所考虑的系统的预期错误概率的评估的解析表达式。为了研究CIR解相关随时间的影响，我们比较了具有完美信道状态信息（CSI）知识的检测器和具有过时CSI知识的检测器的性能。所提出的解析表达式的准确性进行了验证，通过基于粒子的模拟的布朗运动。
2017-04-20 cs.ET cs.IT math.IT
Finite State Markov Wiretap Channel with Delayed Feedback
有限状态马尔可夫信道（FSMC）是无线移动通信信道的一种有效模型，其中信道转移概率由经历马尔可夫过程的状态控制。在本文中，我们研究了移动无线通信系统中的安全问题，考虑FSMC与窃听者，我们称之为有限状态马尔可夫窃听信道（FSM-WC）。我们假设合法接收者和窃听者完全知道状态，并且通过无噪声反馈信道，合法接收者在一定时间延迟后将其接收到的信道输出和状态发送回发送者。本文给出了带延迟状态反馈和带或不带延迟信道输出反馈的FSM-WC的容量模糊区域的内界和外界，并证明了如果窃听者的接收符号是合法接收器的退化版本，则这些界满足。通过退化高斯和高斯衰落的例子进一步解释了上述结果。
2017-01-05 cs.IT math.IT
Stochastic Channel Modeling for Diffusive Mobile Molecular Communication Systems
在本文中，我们开发了一个数学框架建模的扩散移动MC系统的时变随机信道。特别是，我们考虑一个扩散移动MC系统组成的一对发射器和接收器纳米机器悬浮在流体介质中具有均匀的整体流量，在这里我们假设，无论是发射器，或接收器，或两者都是移动的，我们模型的流动性布朗运动。发射器和接收器纳米机器通过扩散信号分子交换信息。由于发射器和接收器纳米机器的随机移动，信道脉冲响应（CIR）的统计数据随时间而改变。我们推导出封闭形式的表达式的平均值，自相关函数（ACF），累积分布函数（CDF），和概率密度函数（PDF）的时变CIR。利用ACF，我们定义的相干时间的时变MC信道的CIR的变化的表征的度量。推导出的CDF用于计算系统的中断概率。我们还表明，在一定的条件下，PDF的CIR可以准确地近似对数正态分布。基于这种近似，我们推导出一个简单的模型过时的信道状态信息（CSI）。此外，我们推导出一个简单的检测器所考虑的MC系统的预期错误概率的评估的解析表达式。为了研究CIR解相关随时间的影响，我们比较了具有完美CSI知识的检测器和具有过时CSI知识的检测器的性能。所提出的解析表达式的准确性进行了验证，通过基于粒子的模拟的布朗运动。
2018-07-11 cs.ET cs.IT math.IT
Combining Schemes for Hybrid ARQ with Interference-Aware Successive Decoding
几十年来，蜂窝网络已经极大地发展为通过可靠通信来支持高数据率。混合自动重传请求（ARQ）是使这种改进成为可能的技术之一。然而，这种进步在干扰不可忽略的小区边缘处减小。为了克服在小区边缘的挑战，干扰感知接收机的概念最近已经被提出，其中期望信号和干扰信号都被连续解码，称为干扰感知连续解码（IASD）。虽然IASD是先进的接收机技术，但干扰信号不受移动站的控制，因此移动站不能请求干扰信号。为此，本文提出了新的合并方案的IASD接收机，它与混合ARQ操作在一个比特级或符号级。此外，本文还比较了所提出的合并方案的内存需求，并分析了离散调制对所提出的方案的影响。仿真结果显示了所提出的合并方案的优越性，并显示了在传输次数方面的改善。
2012-09-15 cs.IT math.IT
Joint Bi-Directional Training of Nonlinear Precoders and Receivers in Cellular Networks
针对蜂窝系统的上行链路和下行链路，研究了非线性预编码器和接收滤波器的联合优化。对于上行链路，基站收发信台（BTS）接收机实现连续干扰消除，而对于下行链路，BTS站利用Tomlinson-Harashima预编码（THP）对干扰进行预补偿。当根据最小均方误差（MMSE）准则更新滤波器时，在单个小区中的接收器和发射器的交替优化的收敛性被建立，受到适当的功率约束。自适应算法，然后介绍了用于更新的预编码器和接收机的信道状态信息的情况下，假设时分双工传输与信道互易性。不是估计信道，而是根据最小二乘准则经由双向训练直接估计滤波器：上行链路导频被用于更新前馈和反馈滤波器，其然后被用作用于移动接收器的下行链路训练的干扰预补偿滤波器。数值结果表明，非线性滤波器可以提供相当大的增益相对于线性滤波器有限的前向-后向迭代。
2014-08-29 cs.IT math.IT
OTFS Signaling for Uplink NOMA of Heterogeneous Mobility Users
我们研究了编码的上行链路非正交多址接入（NOMA）配置，在该配置中，同信道用户组根据正交时频空间（OTFS）进行调制。我们利用OTFS的特点，实现NOMA频谱共享的延迟多普勒域之间的固定和移动用户。本文提出了一种基于连续干扰消除（SIC）原理的高效迭代Turbo接收机，以克服同信道干扰（CCI）。本文提出了两种Turbo码检测算法：线性最小均方误差正交近似消息传递（OAMP-LMMSE）和期望传播高斯近似消息传递（GAMP-EP）。交互式OAMP-LMMSE检测器和GAMP-EP检测器分别被分配用于固定和移动用户的接收。我们分析了我们提出的迭代SIC Turbo接收机的收敛性能，利用定制的外部信息传输（EXIT）图和简化相应的检测器算法，以进一步降低接收机的复杂度。我们提出的迭代SIC Turbo接收机表现出比现有接收机性能的改善和对不完美的SIC过程和信道状态信息的不确定性的鲁棒性。
2021-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
On the capacity of mobile ad hoc networks with delay constraints
以前的工作，ad hoc网络容量主要集中在源-目的地吞吐量的要求，不同的模型和传输方案，重点是延迟容忍的应用程序。在这样的问题中，网络容量的提高是作为一个折衷与传输延迟。研究了adhoc网络支持时延敏感业务的容量问题。首先，提出了一个通用的框架，用于表征在一个ad hoc网络的物理层和网络层之间的相互作用。然后，CDMA ad hoc网络，其中先进的信号处理技术，如多用户检测依赖于提高用户容量，进行了分析。网络容量的特点是使用的几何参数和大规模的分析相结合，为几个网络的情况下，采用匹配滤波器，解相关器和最小均方误差接收器。洞察有限系统的网络性能也提供了通过模拟。分析和仿真结果表明，一个显着的网络容量增益ad hoc网络采用多用户检测器相比，使用匹配滤波器接收器，以及非常好的性能，即使在严格的延迟和传输功率的要求。
2005-10-10 cs.IT cs.NI math.IT
Power Control for ISI Mitigation in Mobile Molecular Communication
在移动分子通信（MC）中，符号间干扰（ISI）可以通过功率控制来减轻，这需要精确估计从发射机到接收机的距离。我们提出了两种基于二进制浓度移位键控（BCSK）的功率控制策略，即基于距离的BCSK功率控制（BCSK-d）和结合距离和通道中残留分子的BCSK功率控制（BCSK-d-RM）。从比特出错率、平均比特能量消耗和最佳检测门限等方面分析了BCSK-d和BCSK-d-RM的性能。仿真结果表明，BCSK-d-RM和BCSK-d在不同的传输距离和传输分子数下，其误码率优于BCSK。由于BCSK-d-RM具有较高的性能，而BCSK-d具有较低的复杂度，这些方案提出了一个有用的设计折衷移动MC。
2020-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
