Using Wireless Network Coding to Replace a Wired with Wireless Backhaul
蜂窝网络正朝着小型小区的密集部署发展。这反过来又需要灵活高效的回程解决方案。重复使用相同频谱的可行解决方案是无线回程，其中小型基站（SBS）充当中继。在本文中，我们考虑一个参考系统，使用有线回程和每个移动站（MS）在小小区的上行链路和下行链路速率定义。核心问题是：如果我们移除有线回程，那么无线回程应该使用多少额外功率以便支持相同的上行链路/下行链路速率？我们介绍了无线仿真线（WEW）的想法，基于双向中继和网络编码。此外，在两个SBS同时服务的情况下，WEW产生了新的通信策略，部分地受到来自用于干扰信道的Han-Kobayashi方案的私有/公共消息的启发。我们制定和解决相关的优化问题。所提出的方法提供了一个令人信服的论据，双向通信是设计和优化无线回程解决方案的适当背景。
2014-04-14 cs.IT math.IT
Performance of Massive MIMO Self-Backhauling for Ultra-Dense Small Cell Deployments
第五代无线通信网络的一个关键方面将是整合不同的服务和技术，以提供无缝连接。在本文中，我们考虑使用大规模多输入多输出（mMIMO）来向密集部署的自回程（s-BH）小小区（SC）提供回程链路，这些小小区在回程的相同频谱资源内提供蜂窝接入。通过一个全面的系统级仿真研究，我们评估接入和回程之间的相互作用，以及由此产生的端到端的用户速率。此外，我们分析了不同的SC部署策略的影响，而不同的无线电接入和回程链路之间的时间资源分配。我们最后比较上述基于mMIMO的s-BH方法的mMIMO直接存取（DA）架构占导频重用方案的影响，连同其相关的开销和污染减轻效果。结果表明，相对于mMIMO DA，mMIMO s-BH支持的密集SC部署为超密集部署中的小区边缘用户（UE）提供了显著的速率改进，而从中值UE的角度来看，后者优于mMIMO s-BH。
2018-06-28 cs.IT cs.NI math.IT
UxNB-Enabled Cell-Free Massive MIMO with HAPS-Assisted Sub-THz Backhauling
本文提出一种UxNB使能的无小区大规模MIMO方案，利用HAPS辅助的亚太赫兹回程，通过优化功率与无人机位置最大化最小信干噪比，仿真验证其优于现有基线方案。
2023-12-22 cs.IT cs.NI math.IT
Downlink Energy Efficiency of Power Allocation and Wireless Backhaul Bandwidth Allocation in Heterogeneous Small Cell Networks
无线业务的广泛应用和密集的设备接入引发了巨大的能源消耗。出于环境和经济的考虑，无线网络的节能设计成为必然趋势。据作者所知，综合考虑能量效率最大化、功率分配、无线回程带宽分配和用户服务质量的能量有效的正交频分多址异构小小区优化是一种新颖的方法和研究方向，尚未被研究。本文研究了正交频分多址异构小小区网络中能量有效的功率分配和无线回程带宽分配问题。与现有的以吞吐量最大化为目标的资源分配方案不同，该方案根据信道状态信息和电路功耗，同时为每个小小区基站向用户分配发射功率和回程带宽，以最大化能量效率。首先将问题转化为非凸非线性规划问题，然后将其分解为两个凸子问题。设计了一种近似最优的迭代资源分配算法来求解该资源分配问题。通过探索节能设计的内在结构和性质，提出了一种次优的低复杂度方法。仿真结果表明，所提出的算法的有效性，通过与现有的计划。
2017-10-09 cs.IT math.IT
Massive Access for Future Wireless Communication Systems
多址技术在过去的几十年里在无线通信中扮演着重要的角色：它增加了信道的容量，允许不同的用户同时接入系统。然而，传统的多址技术，如最初设计用于当前的以人为中心的无线网络，是不可扩展的未来的以机器为中心的无线网络。大规模接入（在文献中以诸如无源大规模随机接入、大规模连接、大规模机器类型通信和多接入信道等名称进行研究）通过在每个蜂窝网络中潜在地支持数百万个设备而展现出与当前网络的彻底决裂。连接设备数量的巨大增长需要从根本上重新思考传统的多址接入技术，以支持适合大规模随机接入的新方案。在这一背景下出现的许多新挑战中，最相关的是：大量突发设备同时发送短分组的通信的基本限制，低复杂度和高能效的大规模接入编码和通信方案的设计，用于在具有零星传输的大量潜在用户设备中检测相对少量的活动用户的有效方法模式，以及大规模接入与大规模MIMO等重要无线通信技术的融合。本文介绍了大规模接入无线通信的概念和当代研究这一重要课题的概述。
2020-02-25 cs.IT math.IT
Joint Domain Based Massive Access for Small Packets Traffic of Uplink Wireless Channel
第五代（5G）通信场景（诸如蜂窝网络和新兴的机器类型通信）将产生大量的小分组。为了支持大规模连接，避免传输小数据包带来的信令开销，提出了一种提高无线上行信道大规模连接传输效率的新方法。该方法将压缩感知和功率域NOMA相结合，特别是该方法既不需要调度也不需要集中式功率分配。分析和仿真结果表明，该方法可以支持2 ~ 3次过载。
2017-04-18 cs.IT math.IT
Wireless Power Transfer in Massive MIMO Aided HetNets with User Association
本文探讨了大规模多输入多输出（MIMO）辅助异构网络（HetNets）中的无线功率传输（WPT）的潜力。在HetNets中，大规模MIMO应用于宏小区，用户的目标是收集尽可能多的能量并减少上行链路路径损耗以增强其信息传输。通过解决大规模MIMO对用户关联的影响，我们比较和分析了两个用户关联方案。我们采用线性最大比传输波束成形的大规模MIMO功率传输充电用户。通过推导新的统计性质，我们得到了平均收获能量的精确和渐近表达式。然后，我们推导出平均上行链路可达速率下收获的能量约束。
2016-07-11 cs.IT math.IT
Small Cell In-Band Wireless Backhaul in Massive MIMO Systems: A Cooperation of Next-Generation Techniques
大规模多输入多输出（MIMO）系统、密集小小区（SC）和全双工是下一代通信系统的三种候选技术。下一代技术的合作可以提供更多的好处，例如，大规模MIMO系统中的SC带内无线回程。本文介绍并比较了大规模MIMO系统中SC带内无线回程的三种策略，完全时分双工（CTDD）、零分双工（ZDD）和具有干扰抑制的ZDD（ZDD-IR）。仿真结果表明，SC带内无线回程具有提高大规模MIMO系统吞吐量的潜力。具体来说，在这三种策略中，CTDD是最简单的一种，可以实现可观的吞吐量提高。根据条件，利用SC处的自干扰消除能力，ZDD可以实现比CTDD更好的吞吐量，即使具有残留自干扰。此外，与ZDD相比，ZDD-IR需要BS处的额外干扰抑制过程，但其通常可以实现比CTDD和ZDD更好的吞吐量。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Optimal non-coherent data detection for massive SIMO wireless systems: A polynomial complexity solution
大规模MIMO系统通过利用大型天线阵列，在提高传统MIMO系统的频谱和能量效率方面取得了重大进展。在本文中，我们考虑联合最大似然（ML）信道估计和数据检测问题的大规模SIMO（单输入多输出）无线系统。尽管大规模SIMO系统的大量未知信道系数，我们改进的算法，以实现精确的ML非相干数据检测具有较低的预期复杂度。结果表明，该算法的计算复杂性与接收天线数成线性关系，与信道相干时间成多项式关系。仿真结果表明，最佳非相干数据检测的性能增益与低计算复杂性。
2014-11-25 cs.IT math.IT
Energy Efficient Downlink Transmission for Multi-cell Massive DAS with Pilot Contamination
在本文中，我们研究的能量效率（EE）的下行链路多小区大规模分布式天线系统（DAS）的导频污染（PC）的存在下，天线被聚集在远程射频头（RRH）。我们采用了一个实际的功耗模型，考虑发射功率，电路功率，和回程功率，在对比现有的大多数作品集中在共址天线系统（CAS）的回程功率可以忽略不计。对于给定的平均用户速率，我们考虑的问题，最大化的EE相对于每个RRH天线的数量$n$，RRH的数量$M$，用户的数量$K$，并研究系统参数的最佳$n$，$M$和$K$的影响。具体地说，我们应用随机矩阵理论，推导出最佳的$n$的封闭形式的表达式，并找到最佳的$M$和$K$的解决方案，在一个简化的信道模型的最大比传输。从结果中，我们发现，要达到最佳的EE，大量的天线是需要为一个给定的用户速率和PC。随着用户数量的增加，可以通过具有更多的RRH和天线来进一步改善EE。此外，如果回程功率不大，则大规模DAS可以比大规模CAS更节能。这些见解为大规模DAS的实际部署提供了有用的指导。
2016-04-16 cs.IT math.IT
Optimization of Power Transfer Efficiency and Energy Efficiency for Wireless-Powered Systems with Massive MIMO
大规模MIMO由于其将能量集中到期望空间位置的能力而对于无线信息和能量传输是有吸引力的。在本文中，总的功率传输效率（PTE）和能量效率（EE）的无线供电的大规模MIMO系统中，多天线基站（BS）使用无线能量传输充电的下行链路上的单天线能量收集用户。用户可以利用所收获的能量来在上行链路上向BS发送信息。在考虑实际能量采集器的非线性特性的同时，分析了整个系统的性能。首先，对于无线能量传输，使用BS电路功耗的可缩放模型来表征PTE。推导出了基站天线和用户的PTE最优数目。然后，对于无线能量和信息传输，EE性能的特点。根据基站天线数和用户数等关键系统参数，推导出了EE最优基站发射功率。随着天线的数量变大，增加发射功率提高了中等数量到大量天线的能量效率。仿真结果表明，它是能量有效的操作系统在大量的天线制度。
2019-09-18 cs.IT math.IT
Massive Data Generation for Deep Learning-aided Wireless Systems Using Meta Learning and Generative Adversarial Network
针对DL辅助无线系统真实训练样本采集开销大的问题，提出结合元学习训练GAN以生成逼近真实样本的数据采集框架，使生成样本训练的模型性能接近真实样本训练结果。
2022-08-25 cs.IT math.IT
Optimal Non-coherent Data Detection for Massive SIMO Wireless Systems with General Constellations: A Polynomial Complexity Solution
大规模MIMO系统可以通过利用大型天线阵列来大大提高传统MIMO系统的频谱和能量效率。然而，在大规模MIMO系统中，增加基站（BS）处的天线数目使得上行链路非相干数据检测非常具有挑战性。在本文中，我们考虑的联合最大似然（ML）信道估计和数据检测问题的大规模SIMO（单输入多输出）无线系统，这是一个特殊的情况下，无线系统与大型天线阵列。我们提出了精确的ML非相干数据检测算法的恒模和非恒模星座，具有较低的预期复杂度。尽管大量的未知信道系数的大规模SIMO系统，我们表明，这些算法的预期计算复杂性是线性的接收天线的数量和多项式的信道相干时间。仿真结果表明，性能增益（高达5 dB的改善）的最佳非相干数据检测与低计算复杂性。
2015-07-10 cs.IT math.IT
Massive MIMO and Waveform Design for 5th Generation Wireless Communication Systems
本文回顾了现有的相关工作，并确定了波形设计和大规模多天线系统（也称为Massive MIMO）交叉的关键5G领域的主要挑战。在基于滤波器组多载波（FBMC）的大规模MIMO中引入自均衡特性，可以减少系统所需的子载波数。它还表明，盲信道跟踪性能的FBMC可以用来解决导频污染-大规模MIMO系统的主要限制因素之一。我们的研究结果揭示并激励了一个全新的研究路线，以更好地理解波形设计，重点是基于FBMC的大规模MIMO网络。
2016-09-23 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Future Wireless Networks: A Marriage between Massive MIMO and Small Cells
为高能效设计的蜂窝网络会是什么样子？为了回答这个基本问题，我们使用随机几何模型的蜂窝网络和优化的能量效率相对于基站的密度，每个小区的天线和用户的数量，发射功率电平，和导频复用。最高效率既不是通过纯小小区方法实现的，也不是通过纯大规模MIMO解决方案实现的。有趣的是，正是这些方法的组合提供了最高的能量效率;小小区通过减少传播损耗而做出贡献，而大规模MIMO能够在干扰受控的情况下实现用户的复用。
2015-06-02 cs.IT math.IT
MmWave Massive MIMO Based Wireless Backhaul for 5G Ultra-Dense Network
超密集网络（UDN）被认为是未来5G网络的一个有前途的候选，以满足爆炸性的数据需求。为了实现UDN，连接超密集小小区基站（BS）和宏小区BS的可靠、千兆赫带宽和成本有效的回程是先决条件。毫米波（mmWave）可以为无线回程提供潜在的Gbps流量。此外，毫米波可以很容易地与大规模MIMO集成，以提高链路可靠性。在这篇文章中，我们讨论了基于mmWave大规模MIMO的无线回程用于5G UDN的可行性，并讨论了其优点和挑战。特别是，我们提出了一种基于数字控制移相器网络（DPSN）的混合预编码/合并方案的毫米波大规模MIMO，从而利用毫米波大规模MIMO信道矩阵的低秩属性，以减少所需的成本和复杂性的收发器与一个可以忽略不计的性能损失。所提出的方案的一个关键特征是宏小区BS可以同时支持多个小小区BS，每个小小区BS具有多个流，这本质上不同于通常限于具有多个流的单用户MIMO或具有每个用户的单个流的多用户MIMO的传统混合预编码/组合方案。基于所提出的方案，我们进一步探讨了开发用于无线回程的毫米波大规模MIMO的基本问题，并讨论了实现用于5G UDN的基于毫米波大规模MIMO的无线回程的相关挑战、见解和前景。
2015-11-27 cs.IT math.IT
Large System Analysis for Amplify & Forward SIMO Multiple Access Channel with Ill-conditioned Second Hop
在过去的几十年里，中继技术得到了广泛的研究，并在无线通信中得到了许多应用。在MIMO多址接入系统中，当两跳都是高斯衰落信道时，最简单的中继方法，即放大转发，已经显示出潜力。然而，在某些情况下，条件不良的信道可能出现在第二跳上。例如，这种损害可能影响具有微波链路回程的协作BS系统，其涉及具有不充分散射的强视线信道。在本文中，我们考虑了一个大的系统分析，如模型集中在最佳联合解码和联合MMSE滤波接收机。给出了基于自由概率的遍历吞吐量、最小均方误差和平均信干噪比的计算方法。此外，考虑到第二跳损害，如病态和秩不足的系统吞吐量的性能退化进行评估，而高和低SNR的限制计算所考虑的性能指标。最后，将协作基站系统与传统的信道资源划分策略进行了比较，并提出了合适的工作点。
2014-11-06 cs.IT math.IT
Wireless 6G Connectivity for Massive Number of Devices and Critical Services
本文探讨6G中海量设备连接与关键业务连接的演进，提出闭环大规模连接、面向安全关键控制的超高可靠低时延方案以及基于AI的资源管理方法，并分析两类业务共存时的混合关键性流量与资源共享问题。
2024-11-21 cs.IT math.IT
Wireless Energy Transfer in RIS-Aided Cell-Free Massive MIMO Systems: Opportunities and Challenges
在未来的第六代（6 G）移动网络中，万物互联（IoE）预计将为小型电池供电设备提供极其庞大的连接。事实上，具有有限能量存储容量的大规模设备强加了持续的能量需求，阻碍了通信网络的寿命。作为一种补救措施，无线能量传输（WET）是解决这些关键能源供应问题的关键技术。另一方面，无小区（CF）大规模多输入多输出（MIMO）系统提供了一种有效的网络架构，以实现万物互联的推出。在这篇文章中，我们首先提出了可重构智能表面（RIS）辅助CF大规模MIMO系统的WET的范式，包括其潜在的应用场景和系统架构。讨论并分析了四阶段传输过程，以说明该架构的实用性。然后提出并分析了RIS系统的硬件设计。特别是，我们讨论了三个相应的操作模式和融合的WET技术和RIS辅助CF大规模MIMO。具有代表性的仿真结果，以确认我们所提出的计划取得的优越性能。此外，我们调查的最佳位置部署多个RIS，以实现最佳的系统性能。最后，提出了基于RIS-CF的WET大规模MIMO系统的几个重要研究方向。
2022-01-28 cs.IT math.IT
Indoor Massive MIMO Deployments for Uniformly High Wireless Capacity
提供始终如一的高无线容量对于支持未来数字企业所需的应用变得越来越重要。在本文中，我们提出了本征方向感知ZF（EDA-ZF）与基站（BS）和分布式干扰抑制之间的部分协调作为一种实用的方法来实现这一目标。我们将我们的解决方案与迫零（ZF）和网络MIMO（NeMIMO）进行比较，迫零既不需要BS协调也不需要小区间干扰减轻，网络MIMO（NeMIMO）中，完全BS协调实现了集中式小区间干扰管理。我们还评估了三个子6 GHz部署与不同的BS密度-稀疏，中间和密集-所有固定的天线总数和辐射功率的计划的性能。广泛的模拟表明：（i）实现所提出的EDA-ZF的室内大规模MIMO为所有用户提供了一致的良好速率;（ii）除非实现完全协调，否则室内网络密集化是有害的;（iii）部署NeMIMO在强室外干扰下是有回报的，特别是对于小区边缘用户。
2017-10-10 cs.IT math.IT
On the Feasibility of Wireless Energy Transfer Using Massive Antenna Arrays
我们说明了使用大规模天线阵列的无线能量传输（WET）的潜在好处。具体来说，我们分析了在衰落信道上的WET中断的概率时，基站（BS）与多天线波束形成能量的无线传感器节点（WSN）。我们的分析结果表明，通过使用大量的天线阵列，WET的范围可以增加给定的目标中断概率。我们证明，通过在BS使用多天线阵列，需要较低的下行链路能量，以获得相同的中断性能，从而节省辐射能量。我们表明，在WET中使用的能量水平，中断性能与最小二乘或最小均方误差信道估计是相同的，基于完美的信道估计。我们观察到，一个强大的视线之间的BS和WSN组件降低中断概率。此外，通过在BS处部署更多的天线，可以在给定的目标中断性能下将更大的能量可靠地传输到WSN，以使传感器能够执行其主要任务。在我们的数值示例中，假设在传感器的输入处接收的RF功率为mW量级，使得整流天线以50%量级的效率操作。
2016-02-24 cs.IT math.IT
Downlink Power Control in User-Centric and Cell-Free Massive MIMO Wireless Networks
最近，已经引入了所谓的无小区大规模MIMO架构，其中非常大量的分布式接入点（AP）同时并联合地服务于少得多的移动站（MS）。无小区技术的变体是以用户为中心的方法，其中每个AP仅解码其以最大功率接收的MS。本文考虑了无小区和以用户为中心的方法，并使用顺序优化和交替优化的相互作用，推导出下行链路功率控制算法，旨在最大化最小用户的SINR（以确保公平性），或系统和速率。数值结果表明，所提出的算法的有效性，以及以用户为中心的方法一般优于CF之一。
2017-10-21 cs.IT math.IT
Retrodirective Multi-User Wireless Power Transfer with Massive MIMO
这封信研究了射频（RF）多用户无线功率传输（WPT）系统，其中具有大量天线的能量发射器（ET）将能量无线传输到多个分布式能量接收器（ER）。我们研究了一种低复杂度的WPT方案的基础上的反向波束形成技术，其中所有ER发送一个共同的信标信号同时在上行链路中的ET和ET简单地共轭和放大其接收的和信号，并发送到所有ER在下行链路中的WPT。我们表明，这样一个低复杂度的计划实现了大规模的多输入多输出（MIMO）能量波束成形增益。然而，由于往返（上行链路信标和下行链路WPT）信号传播损耗而存在“双近-远”问题，其中如果使用相同的上行链路信标功率，则从ET收集的远ER的功率可能显著低于近ER的功率。为了解决这个问题，我们提出了一个分布式的上行链路信标功率更新算法，其中每个ER独立地调整信标功率的基础上，其当前收获的功率在一个迭代的方式。结果表明，该算法快速收敛到一个唯一的固定点的解决方案，这有助于实现所需的用户公平性与最大努力。
2017-06-23 cs.IT math.IT
Sum Secret Key Rate Maximization for TDD Multi-User Massive MIMO Wireless Networks
基于信道互易性的物理层密钥生成（PKG）是近年来出现的一种在设备间建立密钥的新技术。大多数工作集中在单天线或小规模天线的成对通信场景。然而，第五代（5G）无线通信采用大规模多输入多输出（MIMO）来同时支持多个用户，这带来了严重的互逆信道捕获开销。提出了一种大规模MIMO无线网络中多用户秘密密钥的生成方法。我们提出了一个波束域信道模型，其中不同的元素表示从不同发射方向到不同接收方向的信道增益。在此信道模型的基础上，我们分析了独立信道条件下的秘密密钥速率，并推导出一个封闭形式的表达式。为了最大化和秘密密钥速率，给出了预编码矩阵和接收矩阵的Kronecker积的最优条件，并提出了一种导频复用的预编码矩阵和接收矩阵的生成算法。所提出的优化设计可以显著降低互易信道状态信息获取的导频开销。此外，我们分析了用户终端（UT）之间的信道相关性下的安全性，并提出了一种低开销的多用户秘密密钥产生与UT之间的非重叠波束。仿真结果表明，所提出的预编码和接收矩阵的设计和非重叠波束分配的优点的性能接近最优。
2020-09-22 cs.IT math.IT
A Joint Wireless-Optical Front-haul Solution for Multi-user Massive MIMO 5G RAN
我们展示了一种用于多用户大规模多输入多输出5G RAN的高容量光纤中频移动前传解决方案。使用该方案，在没有光纤色散补偿的情况下，在40 km以上的单个光波长上传输了创纪录的25.6 GHz的聚合无线电带宽
2020-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
Massive MIMO and Millimeter Wave for 5G Wireless HetNet: Potentials and Challenges
全球范围内一直在积极研究开发下一代5G无线网络。预计5G网络将支持大量的移动数据流量和大量的无线连接，在通信延迟、可靠性和安全性方面实现更好的成本和能量效率以及服务质量（QoS）。为此，5G无线网络应该利用不同网络维度中的潜在增益，包括超密集和异构的小区部署和大规模天线阵列（即，大规模多输入多输出（MIMO）技术）和利用更高的频率，特别是毫米波（mmWave）频率。本文讨论了融合大规模MIMO和毫米波技术的5G异构无线网络（HetNet）的潜力和挑战。我们将首先提供5G无线网络的典型要求。然后，详细讨论了大规模MIMO和毫米波在未来5G HetNet工程中的意义。讨论了与这种5G HetNet设计相关的潜在挑战。最后，我们提供了一些案例研究，说明所考虑的技术的潜在好处。
2015-10-21 cs.IT cs.NI math.IT
Topology-Aware Integrated Sensing, Communication, Charging in Massive Low-Altitude Wireless Network
Technical University of Berlin（柏林工业大学）；Linköping University（林雪平大学）；Northeastern University（东北大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文提出拓扑感知框架，利用二部图建模低空网络，实现感知、通信与充电的高效协调，算法低复杂度且优于现有方法。
2026-10-05 cs.IT math.IT
Throughput Optimization for Massive MIMO Systems Powered by Wireless Energy Transfer
研究了一种支持无线能量传输的大规模多输入多输出系统，该系统由一个混合数据能量接入点（H-AP）和多个单天线用户组成。在WET-MM系统中，H-AP配备有大量的$M$天线，并且在从用户接收数据方面像传统AP一样起作用，但是另外向用户提供无线电力。我们考虑基于帧的传输。每个帧被划分为三个阶段：上行链路信道估计（CE）阶段、下行链路WET阶段以及上行链路无线信息传输（WIT）阶段。首先，用户使用先前收集的能量的一部分来发送导频，而H-AP估计上行链路信道并通过利用信道互易性来获得下行链路信道。接下来，H-AP利用刚刚获得的信道估计来经由能量波束成形向下行链路中的所有用户传送无线能量。最后，用户使用所收集的能量的一部分在上行链路中同时向H-AP发送数据（保留一些所收集的能量用于在下一帧中发送导频）。为了优化吞吐量和保证速率公平性，我们考虑了最大化所有用户之间的最小速率的问题。在大- $M$区域，我们得到了WET-MM系统的渐近最优解和一些有趣的见解。我们定义一个度量，即大规模MIMO速率增益度（MM-DoRG），作为由$\log(M)$归一化的渐进UL速率。我们表明，所提出的WET-MM系统在MM-DoRG方面是最优的，即，它实现了与理想CE情况相同的MM-DoRG。
2015-01-02 cs.IT math.IT
Cell-Free Massive MIMO for 6G Wireless Communication Networks
最近商业化的第五代（5G）无线通信网络实现了许多改进，包括通过大规模多输入多输出（MIMO）、毫米波等多项关键技术实现空中接口增强、频谱扩展和网络强化。通信和超密集网络。尽管5G商用系统已经部署，但无线通信仍面临着许多挑战，以实现连接智能和无数应用，如工业物联网，自治系统，脑机接口，数字孪生，触觉互联网等，因此，迫切需要启动第六代（6G）无线通信系统的研究。在这些系统的候选技术中，结合分布式系统和大规模MIMO的优点的无小区大规模MIMO被认为是提高无线传输效率的关键解决方案，并成为国际前沿。在本文中，我们提出了一个全面的研究无小区的大规模MIMO的6G无线通信网络，特别是从信号处理的角度。我们专注于使物理层技术的无小区大规模MIMO，如用户关联，导频分配，发射机和接收机的设计，以及功率控制和分配。此外，一些当前和未来的研究问题进行了强调。
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Resolution ADC Quantized Full-Duplex Massive MIMO-Enabled Wireless Backhaul in Heterogeneous Networks Over Rician Channels
本文研究了莱斯信道上低分辨率模数转换器（ADC）量化全双工大规模多输入多输出（MIMO）回程的异构网络的频谱/能量效率（SE/EE）。回程通信分两个阶段完成。在第一阶段期间，宏小区（MC）基站（BS）部署大规模接收天线和少量发射天线;小小区（SC）BS采用大规模接收天线和单个发射天线。对于第二阶段，发射和接收天线的角色被切换。由于ADC的分辨率较低，我们考虑了量化噪声（QN）。我们表征了天线数量、自干扰、SC到SC干扰、QN和Rician K因子的联合影响。对于第一阶段，SE用大规模接收天线增强，并且由于QN的损失是有限的。对于第二阶段，期望信号和QN具有相同的阶数。因此，SE因大量发射天线而饱和。随着Rician K因子的增加，SE收敛。功率缩放定律推导证明，发射功率可以按比例缩小到大量的天线。我们研究EE/SE权衡。EE/SE区域的包络随着Rician K因子的增加而增长。
2020-05-13 cs.IT math.IT
Asynchronous Massive Access in Multi-cell Wireless Networks Using Reed-Muller Codes
为大量设备提供连接是5G无线系统的关键挑战。特别是，它是至关重要的，以开发有效的方法，在多小区网络中的衰落，路径损耗和延迟的不确定性的主动设备识别和消息解码。本文提出了一种使用二阶Reed-Muller（RM）序列和正交频分复用（OFDM）的方案。对于给定的正整数$m$，生成具有长度为$2^m$的多达$2^{m(m+3)/2}$码字的码本，其中每个码字是由具有二进制条目的矩阵-向量对确定的唯一RM序列。这允许每个设备发送信息的$m(m + 3)/2$比特，其中任意数量的这些比特可以用于表示节点的身份，并且剩余比特表示消息。最多可以有$2^{m(m+3)/2}$不同的标识。使用迭代算法，接入点可以估计每个附近设备的矩阵-向量对，只要没有太多设备在同一帧中传输。实验结果表明，该算法的计算复杂性和误码性能均优于其他同类算法。在这项工作中开发的设备识别和消息解码方案可以作为免授权的大规模访问的基础，为数十亿台设备与数百个同时活跃的设备在每个小区。
2021-09-28 cs.IT math.IT
Massive Access in Multi-cell Wireless Networks Using Reed-Muller Codes
为大量设备提供连接是5G无线系统的关键挑战。特别是，它是至关重要的，以开发有效的方法，在多小区网络中的衰落和路径损耗的不确定性的主动设备识别和消息解码。在本文中，我们设计了这样一个方案使用二阶Reed-Muller（RM）序列。对于给定的正整数$m$，生成具有长度为$2^m$的多达$2^{m(m+3)/2}$码字的码本，其中每个码字是由具有二进制条目的矩阵-向量对确定的唯一RM序列。这允许每个设备发送信息的$m(m+3)/2$比特，其中任意数量的这些比特可以用于表示节点的身份，并且剩余比特表示消息。总共最多可以有$2^{m(m+3)/2}$设备。使用迭代算法，接入点可以估计每个附近设备的矩阵-向量对，只要没有太多设备同时发送。为了提高性能，我们还描述了一个增强的RM编码方案与时隙。我们表明，后者的算法的计算复杂性和错误性能超过另一个国家的最先进的算法。在这项工作中开发的设备识别和消息解码方案可以作为免授权的大规模访问的基础，为数十亿台设备与数百个同时活跃的设备在每个小区。
2020-03-25 cs.IT math.IT
Exploiting Capture Effect in Frameless ALOHA for Massive Wireless Random Access
时隙ALOHA框架中的连续干扰消除（SIC）与最近建立的迭代置信传播纠删解码之间的类比，使得纠删编码理论和工具能够应用于随机接入方案的设计。这种方法导致的吞吐量大大高于传统的时隙ALOHA提供的吞吐量。在最简单的设置中，当针对单用户传输发生成功解码时，SIC进行。在本文中，我们考虑一个更一般的设置与捕获的信道，并探讨如何这样的物理模型影响的编码随机接入协议的设计。具体而言，我们评估的捕获效应在瑞利衰落的情况下，设计的SIC使能时隙ALOHA计划的影响。我们提供了分析处理无框架ALOHA，这是一个特殊的情况下，SIC启用ALOHA计划。我们通过分析和模拟结果表明，捕获效果可以是非常有益的，在实现的吞吐量。
2014-01-08 cs.IT math.IT
Towards Massive, Ultra-Reliable, and Low-Latency Wireless Communication with Short Packets
在高速无线系统的设计中的大多数最新进展是基于信息理论原理，该原理演示了如何有效地传输长数据分组。然而，即将到来的无线系统，特别是5G系统，将需要支持使用短分组的新型业务类型。例如，短分组表示由机器对机器（M2M）通信中涉及的传感器和其他设备生成的最常见的业务形式。此外，存在新兴应用，其中小分组被期望携带应当以低延迟和超高可靠性接收的关键信息。当前的无线系统没有被设计为支持短分组传输。例如，当前系统的设计依赖于元数据（控制信息）与实际信息有效载荷相比具有可忽略的大小的假设。因此，使用探试法传输元数据不影响整体系统性能。然而，当分组较短时，元数据可以具有与有效载荷相同的大小，并且用于传输元数据的常规方法可能是非常次优的。在这篇文章中，我们回顾了信息论的最新进展，它提供了管理短数据包传输的理论原则。然后，我们将这些原理应用于三个示例性场景（双向信道、下行链路广播信道和上行链路随机接入信道），从而示出当分组短时如何优化控制信息的传输。这些例子所带来的见解表明，新的原则是需要设计的无线协议支持短数据包。这些原则将对系统设计产生直接影响。
2016-03-01 cs.IT math.IT
Hybrid Precoding-Based Millimeter-Wave Massive MIMO-NOMA with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
非正交多址接入（NOMA）最近被认为是毫米波（mmWave）大规模MIMO系统，以进一步提高频谱效率。此外，同时无线信息和功率传输（SWIPT）是最大化能量效率的有前途的解决方案。在本文中，我们首次研究了毫米波大规模MIMO-NOMA系统中SWIPT的集成。由于毫米波大规模MIMO将可能使用混合预编码（HP）来显著减少所需的射频（RF）链的数量而没有明显的性能损失，其中全数字预编码器被分解为高维模拟预编码器和低维数字预编码器，因此我们提出在基于HP的MIMO-NOMA系统中应用SWIPT，其中每个用户可以通过使用功率分离接收机从接收到的RF信号中提取信息和能量。该算法首先为每个波束选择一个用户，然后根据所选择的簇头为所有波束设计模拟预编码。然后，基于用户的等效信道的相关性来执行用户分组。然后，通过在每个波束中选择具有最强等效信道增益的用户来设计数字预编码。最后，通过联合优化mmWave大规模MIMO-NOMA的功率分配和SWIPT的功率分配因子，最大化可达和速率，并设计了一种迭代优化算法来解决非凸问题.仿真结果表明，与基于HP的MIMO-OMA相比，基于HP的MIMO-NOMA具有更高的频谱效率和能量效率。
2018-09-20 cs.IT math.IT
Overcoming the Channel Estimation Barrier in Massive MIMO Communication Systems
包括虚拟现实、自动驾驶和物联网在内的新一波无线服务正在推动新一代无线系统的设计，以提供超高数据率、大量连接设备和超低延迟。大规模多输入多输出（MIMO）是允许未来无线网络满足这些服务需求的关键基础技术之一。本文通过整合未来高速蜂窝部署中信道的潜在特性，讨论了深度学习（DL）在无线网络中大规模MIMO信道估计中的应用。我们开发的物理射频（RF）信道特性的重要见解，并提出了一个全面的概述DL的应用准确估计信道状态信息（CSI）与低开销。我们提供了大规模MIMO无线系统中CSI估计的成功DL应用的例子，并强调了未来研究的几个有前途的方向。
2019-12-23 cs.IT eess.SP math.IT
Timely Status Update in Massive IoT Systems: Decentralized Scheduling for Wireless Uplinks
在典型的物联网（IoT）应用中，中央控制器从多个终端收集状态更新，例如，传感器和监视器通过无线多址上行链路，一个重要的问题是如何自主地获得及时的状态更新。在本文中，状态的及时性是衡量最近提出的年龄的信息（AoI）度量的理论和实践方面的问题进行了调查：我们的目标是获得一个调度策略，最小的AoI，同时，仍然适合分散实施的信令交换开销。为此，我们首先考虑一组到达独立和更新（AIR）的政策，其最佳的政策，以尽量减少时间平均AOI被证明是一个循环策略与一个数据包（最新的数据包只有和其他被丢弃）缓冲区（RR-ONE）。基于广义泊松到达时间平均（PASTA）定理建立了最优性。进一步证明了RR-ONE在大规模物联网体系中的所有策略中是渐近最优的。在RR-ONE条件下，还导出了AoI稳态平稳分布。一个完全分散的RR-ONE的实现，提出了可以适应动态终端外观。此外，考虑到分组不能被丢弃的情况，其最优AIR策略也通过凸问题的解给出的参数来找到。
2018-01-11 cs.IT math.IT
Integrated Access and Backhaul in Cell-free Massive MIMO Systems
针对无蜂窝大规模MIMO网络的回传链路挑战，研究毫米波频段集成接入与回传技术，优化带宽分配与混合波束成形以最大化端到端速率，验证了方案的有效性并分析了相关影响因素。
2022-10-23 cs.IT eess.SP math.IT
Massively Distributed Antenna Systems with Non-Ideal Optical Fiber Front-hauls: A Promising Technology for 6G Wireless Communication Systems
采用大规模分布式天线使无线接入点（RAP）更接近用户，从而实现积极的频谱重用，可以弥合未来无线系统中稀缺的频谱资源和极高的连接密度之间的差距。示例包括云无线电接入网络（C-RAN）、超密集网络（UDN）和无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统。这些系统通常以光纤-无线通信（FWC）的形式设计，其中分布式天线或RAP通过光前传连接到中央单元（CU）。大量密集部署的天线或RAP需要广泛的光学前传基础设施。因此，光前传网络的成本、复杂性和功耗可能主导整个系统的性能。本文提供了一个概述和展望的架构，建模，设计和性能的大规模分布式天线系统与非理想的光学前回。光前传和无线接入链路之间的复杂交互需要通过联合利用其独特特性来优化光域和无线域的设计。它表明，与模拟射频光纤（RFoF）链路的系统优于其基带光纤（BBoF）或中频光纤（IFoF）的系统具有较短的光纤长度和更多的RAP，这都是未来的无线通信系统所需的属性。
2020-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Hardware Impairments in OFDM-Based Cell-Free Massive MIMO With Impaired Wireless Fronthaul
Bilkent University（比尔肯特大学）
本文研究OFDM无小区大规模MIMO在硬件损伤下的上行性能，提出统一分析框架推导闭式表达式，并采用失真感知合并与最大最小公平资源分配以缓解性能下降。
2026-09-23 cs.IT eess.SP math.IT
Spatial Firewalls: Quarantining Malware Epidemics in Large Scale Massive Wireless Networks
预计数十亿无线设备将参与大数据聚合和智能自动化，以连接网络和物理世界。这种大规模的超密集无线连接容易受到恶意软件（恶意软件）流行的影响。恶意蠕虫可以利用多跳无线连接，在整个无线网络中悄悄扩散，而不会被核心网络的安全服务器注意到。然后，攻击者可以利用受损设备远程发起网络攻击，造成大规模的严重物理损害并威胁公共安全。本文概述了大规模无线网络（LSWN）中恶意软件流行的类型、威胁和传播模型。然后，本文提出了一种新的和成本效益的对策，对恶意软件流行的LSWN，表示为空间防火墙。它表明，装备一个战略选择的小部分（即，少于10%）的具有最先进的安全机制的设备足以创建隔离恶意软件流行病的空间安全区域。受隔离感染的设备然后通过按需本地化软件修补来治愈。为此，几个防火墙部署策略进行了讨论和比较。
2020-06-12 cs.CR cs.IT math.IT
Heterogeneous Doppler Spread-based CSI Estimation Planning for TDD Massive MIMO
大规模多输入多输出（Massive MIMO）已被公认为满足更高数据容量和大规模连接需求的关键技术。然而，由于训练开销和有限的相干时间，活动用户的数量受到限制。当前的无线系统假设所有用户的相干时隙持续时间相同，而不管它们的异构多普勒扩展。在本文中，我们利用这个被忽视的自由度来解决训练开销瓶颈。我们提出了一种新的上行链路训练方案，导频传输的周期性不同的用户之间的实际信道相干时间的基础上。由于无线信道的变化主要是由于移动，因此在长时间段内优化上行链路训练决策，同时考虑用户信道和位置的演进。由于无线信道和位置演化速率的不同，提出了一个双时间尺度的控制问题。在快速时间尺度下，通过选择哪些用户被请求发送他们的导频，得到最优的训练策略。在慢时间尺度中，位置估计决策被优化。仿真结果表明，推导出的训练策略提供了相当大的改善的累积平均频谱效率，即使部分位置的知识。
2018-03-16 cs.IT math.IT
Leveraging One-hop Information in Massive MIMO Full-Duplex Wireless Systems
我们考虑一个单小区大规模MIMO全双工无线通信系统，其中基站（BS）配备了大量的天线。我们考虑单天线移动用户以半双工操作的设置，而BS处的每个天线能够进行全双工传输，即，它可以使用相同的频谱同时发送和接收。该系统中的基本挑战是小区内节点间干扰，其由上行链路用户的传输到下行链路用户处的接收而生成。关键的操作挑战是估计和聚合移动间信道估计，这可能会压倒全双工操作的任何增益。在这项工作中，我们提出了一个可扩展的和分布式的计划，以最佳地管理节点间的干扰，利用“一跳信息架构”。在该架构中，BS仅需要知道来自下行链路用户的信号与干扰加噪声比（SINR）。每个上行链路用户需要其自己的SINR，以及来自其一跳相邻下行链路用户的加权信号加噪声度量，所述下行链路用户是其干扰的下行链路用户。所提出的一跳信息架构不需要任何网络设备全面收集大量的节点间干扰信道知识，因此显著降低了开销。在单跳信息结构的基础上，设计了一种分布式功率控制算法，并利用偷听反馈信息实现了该结构。我们发现，在典型的渐近制度与许多用户和天线，建议的分布式功率控制方案提高了整体网络的效用，并降低了上行链路用户的传输功率。
2015-09-02 cs.IT math.IT
Massive MIMO for Next Generation Wireless Systems
多用户多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术与传统的点到点MIMO技术相比有很大的优势：它可以使用廉价的单天线终端，不需要复杂的散射环境，并且由于每个活动终端都利用了所有的时频段，因此简化了资源分配。然而，如最初设想的具有大致相等数量的服务天线和终端以及频分双工操作的多用户MIMO不是可扩展的技术。大规模MIMO（也称为“大规模天线系统”、“超大型MIMO”、“超MIMO”、“全维MIMO”和“ARGOS”）通过在活动终端上使用大量过量的服务天线和时分双工操作，与当前的实践彻底决裂。额外的天线有助于将能量集中到更小的空间区域，从而大大提高吞吐量和辐射能源效率。大规模MIMO的其他好处包括广泛使用廉价的低功耗组件，减少延迟，简化媒体访问控制（MAC）层，以及对故意干扰的鲁棒性。预期的吞吐量取决于向终端提供渐近正交信道的传播环境，但是到目前为止，实验还没有公开在这方面的任何限制。虽然大规模MIMO使许多传统的研究问题变得无关紧要，但它揭示了迫切需要关注的全新问题：制造有效地一起工作的许多低成本低精度组件的挑战，新加入的终端的捕获和同步，利用由过多的服务天线提供的额外的自由度，降低内部功耗以实现总的能量效率降低，并寻找新的部署方案。本文介绍了大规模MIMO的概念和当代研究的概述。
2014-01-21 cs.IT math.IT
Enabling Cell-Free Massive MIMO Systems with Wireless Millimeter Wave Fronthaul
无小区大规模MIMO系统具有良好的数据率和均匀覆盖增益。然而，这些系统通常依赖于基于光纤的前传用于中央处理单元（CPU）和分布式接入点（AP）之间的通信，这增加了基础设施成本，导致高安装时间，并且限制了部署灵活性和适应性。为了解决这些挑战，本文提出了两种基于无线前传的无小区大规模MIMO系统的架构，与接入链路相比，无线前传在\textit{higher-band}上操作：（i）仅无线前传架构，其中CPU具有到每个AP的无线前传链路，以及（ii）混合前传架构，其中CPU具有到经由光纤连接在一起的每个AP集群的无线链路。这些双频带架构确保了高数据率前传，并提供了同步分布式AP的高能力。此外，无线前传降低了基础设施成本和安装时间，并增强了网络部署的灵活性、适应性和可扩展性。为了研究所提出的架构的可实现的数据率，我们制定了端到端的数据率优化问题占的前传和接入链路的各个实际方面。然后，我们开发了一个低复杂度，但有效的联合波束成形和资源分配的解决方案，建议架构的基础上，以用户为中心的AP分组。有了这个解决方案，我们表明，所提出的架构可以实现可比的数据率与基于光纤的前传的前传带宽，硬件约束和部署方案的现实假设下获得的。这突出了在实践中实现无小区大规模MIMO增益同时减少基础设施和部署开销的有希望的路径。
2022-08-08 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic Metasurface Antennas for 6G Extreme Massive MIMO Communications
下一代无线基站和接入点将使用极其大量的天线进行发送和接收。一种用于以动态可控和可扩展的方式以降低的成本和功耗实现这种大规模阵列的有前景的技术利用辐射超材料元件的表面，称为超表面。迄今为止，在无线通信的上下文中，超表面主要被认为是无源反射设备，帮助传统收发器塑造传播环境。本文介绍了一种替代应用的元表面无线通信作为有源可重构天线与先进的模拟信号处理能力的下一代收发器。我们回顾了用于辐射和接收的元表面的主要特征，并分析了它们的主要优势以及它们对无线网络中可靠通信能力的影响。由于目前的研究只揭示了超颖表面的一部分潜力，我们详细介绍了一系列令人兴奋的研究和实施挑战，这些挑战来自超颖表面天线在无线收发器中的应用。
2020-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Data-Driven Compressed Sensing for Massive Wireless Access
大规模机器类型通信（mMTC）的核心挑战是通过有限的频谱连接大量不协调的设备。典型的mMTC通信模式是零星的，具有短分组。这可以在免授权随机接入中利用，其中活动检测、信道估计和数据恢复被公式化为稀疏恢复问题，并通过压缩感知算法来解决。这种方法在高计算复杂性和延迟方面带来了新的挑战。我们提出了如何数据驱动的方法可以应用于免授权随机访问，并展示了性能的提高。变化的神经网络的问题进行了讨论，以及未来的挑战和潜在的方向。
2022-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
CSI-free Rotary Antenna Beamforming for Massive RF Wireless Energy Transfer
射频（RF）无线能量传输（WET）是一项关键技术，可以为未来的大规模低能耗物联网（IoT）网络无缝供电。为了实现高效的大规模WET，信道状态信息（CSI）受限/自由多天线发射方案最近已经在文献中被提出。这个想法是减少/消除能量收集（EH）IoT节点参与大规模时间/功耗CSI训练所需支付的能量成本，但仍然能够实现一些传输空间增益。在本文中，我们又向前迈出了一步，提出了一种新型的无CSI旋转天线波束成形（RAB）WET方案，该方案在配备均匀线性阵列（UWB）的功率信标（PB）为大量周围EH IoT设备供电的场景中优于所有最先进的无CSI方案。RAB使用适当设计的无CSI波束形成器，其与PB处的连续或周期性旋转相结合，以提供按比例缩放为$0.85\sqrt{M}$的平均EH增益，其中$M$是PB的天线元件的数量。此外，提出了旋转特定功率控制机制，以i）如果设备的定位信息可用，则相当优化WET过程，和/或ii）避免在特定吸收率（SAR）方面对人类健康的危害。我们表明，RAB性能甚至快速接近（或超过，对于具有足够大数量的EH设备的场景，或当使用所提出的功率控制时）传统的基于全CSI的发送方案的性能，并且它对SAR约束也不太敏感。最后，我们讨论了重要的实用性相关的RAB，如其对非视线条件下的鲁棒性相比，其他CSI-免费的WET计划，其推广的情况下，PB使用的其他拓扑结构。
2021-08-27 cs.IT math.IT
An Overview of Transmission Theory and Techniques of Large-scale Antenna Systems for 5G Wireless Communications
为了满足未来对无线数据服务的巨大业务量的需求，近年来已经进行了对第五代（5G）移动通信系统的研究。预计5G移动通信系统中的频谱和能量效率应该比第四代（4G）移动通信系统中的频谱和能量效率高十倍。因此，重要的是进一步开发多个天线的空间复用的潜力。在过去的二十年中，多输入多输出（MIMO）天线技术被认为是提高无线通信系统容量的关键技术。当在基站中配备大规模天线阵列（也称为大规模MIMO）或部署大量分布式天线（也称为大规模分布式MIMO）时，可以通过使用空间域多址来进一步提高频谱和能量效率。本文综述了大规模MIMO和大规模分布式MIMO系统，包括频谱效率分析、信道状态信息（CSI）获取、无线传输技术和资源分配。
2016-05-11 cs.IT math.IT
Max-Min Fair Wireless-Powered Cell-Free Massive MIMO for Uncorrelated Rician Fading Channels
本文研究了无小区大规模多输入多输出系统，其中多天线接入点（AP）通过无线功率传输辅助单天线用户设备（UE）。UE利用在下行链路中收集的能量来向AP发送上行链路导频和信息信号。我们认为实际的莱斯衰落的视线分量的信道被相移在每个相干块。推导了该模型的上行链路频谱效率（SE），并考虑了最大最小公平性问题，其中优化变量为AP和UE功率控制系数以及大尺度衰落解码向量。目标是在AP和UE的传输功率约束下最大化用户的最小SE。提出了一种交替优化算法来求解高耦合非凸问题。
2020-01-25 cs.IT eess.SP math.IT
How to Upgrade Wireless Networks: Small Cells or Massive MIMO?
无线网络部署和覆盖优化是下一代无线网络的关键。在本文中，最佳决定是否安装额外的小小区或升级现有的宏蜂窝基站（BS）与大规模天线阵列的问题进行了研究。该集成部署问题是铸造作为一个一般的整数优化模型，通过使用设施选址框架。考虑无线电接入链路和回程链路两者的容量限制。该问题被证明是一个扩展的模块化能力限制的位置问题（MCLP），这是已知的NP-难。为了解决这个问题，提出了一种新的部署算法，使用拉格朗日松弛和禁忌局部搜索。所开发的禁忌搜索具有两级结构，能够彻底搜索解空间。仿真结果显示了所提出的升级现有无线网络基础设施的最佳方法如何利用小型小区和具有大规模天线的BS的组合。结果还表明，所提出的算法可以找到最优解有效，同时具有高达30%的计算时间比传统的算法。
2014-06-22 cs.IT cs.NI math.IT
Co-existence Between a Radar System and a Massive MIMO Wireless Cellular System
在本文中，我们考虑使用5G新无线电兼容多址的大规模MIMO通信系统的上行链路，该系统将与使用相同频带的雷达系统共存。我们提出了一个系统模型，考虑到混响（杂波）所产生的雷达系统在大规模MIMO接收机。然后，我们提出了几个线性接收机的上行链路数据检测，范围由简单的信道匹配波束形成器的迫零和线性最小均方误差接收机的杂波干扰抑制。我们的研究结果表明，杂波可能有很强的影响蜂窝通信系统的性能，但在基站使用大规模的天线阵列是关键，以提供更强的鲁棒性对它，至少就数据检测而言。
2018-05-20 cs.IT eess.SP math.IT
Massive MIMO for Wireless Sensing with a Coherent Multiple Access Channel
本文研究大规模天线融合中心在相干多接入无线传感网络中的高斯信号检测与估计，给出 NP 检测器、LMMSE 估计器和能量检测器的最优发送增益及功率缩放规律。
2015-03-23 cs.IT math.IT
Wireless Information and Power Transfer in Full-Duplex Systems with Massive Antenna Arrays
我们考虑一个多用户无线系统与全双工混合接入点（HAP），发送到一组用户在下行链路信道，而接收数据从一组能量受限的传感器在上行链路信道。我们假设HAP配备了一个庞大的天线阵列，而所有的用户和传感器节点有一个单一的天线。我们采用了一种时间切换协议，在第一阶段，传感器通过无线能量传输从HAP和HAP估计用户的下行链路信道。在第二阶段，传感器使用收集的能量传输到HAP。通过在上行链路和速率约束下求解下行链路和速率最大化问题来获得下行链路-上行链路和速率区域。此外，假设完美和不完美的信道状态信息，我们推导出表达式的可实现的上行链路和下行链路速率在大天线的限制和近似的结果，适用于任何有限数量的天线。基于这些分析结果，我们得到了功率-缩放定律，并分析了天线数目对消除用户内干扰和自干扰的影响。
2017-04-08 cs.IT cs.NI math.IT
