Downlink Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access with Quantizer Optimization
在这封信中，我们研究了两个用户的下行链路异步非正交多址接入（ANOMA）有限反馈。我们采用最大-最小准则的功率分配和推导出的最大-最小速率的上限和下限的封闭形式的表达式。结果表明，与NOMA相比，ANOMA可以以更低的反馈速率获得相同甚至更高的平均最大最小速率。此外，我们提出了一个量化器优化算法，适用于NOMA和ANOMA。仿真结果表明，与传统的均匀量化器相比，优化后的量化器显著提高了平均最大最小速率，尤其是在低反馈速率的情况下。
2020-05-27 cs.IT math.IT
Protograph LDPC Code Design for Asynchronous Random Access
这项工作解决了一个不协调的，帧和时隙异步随机接入协议的物理层信道编码设计。从观察两个用户之间的碰撞产生非常具体的干扰模式，我们定义了一个代理信道模型，并提出了不同的原型低密度奇偶校验码设计。建议的代码都测试在一个设置中的物理层被抽象，以及在一个更现实的信道模型，其中有限长度的物理层模拟的整个异步随机接入方案，包括解码进行。我们发现，抽象的物理层模型高估的性能时，短块被认为是。此外，优化的代码显示在支持的信道业务中的增益-信道上可以同时容纳的终端数量的度量-在10^{-2} w.r.t.的分组丢失率下约为17%。现成的代码
2019-08-05 cs.IT math.IT
Capacity Region of Asynchronous Multiple Access Channels with FTN
本文研究了采用FTN信令的异步MAC的容量区域，通过在频域表示容量并在时域计算可达速率区域并证明两者等价，证实了异步传输和FTN能带来显著增益。
2023-04-01 cs.IT eess.SP math.IT
On the Multiple Access Channel with Asynchronous Cognition
本文介绍了两用户异步认知多址接入信道（ACMAC）。该信道模型包括两个发射机，一个未通知的发射机，和一个通知的发射机，该通知的发射机在传输开始之前知道未通知的发射机将要发送的消息。我们假设从未通知的发送器到接收器的信道遭受固定但未知的延迟。我们进一步介绍了一个修改后的模型，称为异步码字认知多址接入信道（ACC-MAC），它不同于ACMAC中的通知用户知道的信号是由其他用户发送，而不是消息，它是要发送。我们状态的ACMAC和ACC-MAC容量区域的内部和外部边界，我们专门的高斯情况下的结果。此外，我们的特点，这些通道的容量区域的多字母的表达式。最后，我们提供了一个例子，实例化的消息侧信息和码字侧信息之间的差异。
2016-08-09 cs.IT math.IT
Fluid Antenna System-Enabled Mitigation of Asynchronous Reception in Cell-Free Massive MIMO Systems
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
提出在分布式无蜂窝大规模MIMO系统中集成流体天线系统（FAS），利用其可重构空间位置释放额外空间自由度，通过联合优化天线位置和功率控制系数，有效缓解异步接收导致的性能下降。
2026-06-06 cs.IT math.IT
Asynchronous Cell-Free Massive MIMO With Rate-Splitting
在具有分布式和低成本接入点的实际无小区（CF）大规模多输入多输出（MIMO）网络中，信号在用户设备处的异步到达增加了多用户干扰，这降低了系统性能。同时，速率分裂（RS），利用公共和私人消息的传输，已被证明提供相当大的频谱效率（SE）的改善和对信道状态信息（CSI）的不完善的鲁棒性。首先分析了CF大规模MIMO系统异步接收时的信号性能，捕捉了传播延迟和收发机振荡器相位的联合效应。考虑到不完善的CSI所造成的异步相位和导频污染，我们推导出新的和封闭形式的下行链路SE表达式的RS辅助和传统的非RS为基础的系统，采用相干和非相干数据传输方案，分别表征性能。此外，我们制定了一个优化问题，最大限度地提高最小的个人SE的共同消息的共同消息的鲁棒预编码的设计。为了解决设计问题的非凸性，二分法提出了最优解决问题。仿真结果表明，异步接收确实破坏了导频的正交性和相干数据传输，导致系统性能差。此外，由于CF大规模MIMO系统的均匀覆盖特性，通过私有预编码的等比和获得的用于公共消息的简单低复杂度预编码的RS能够实现实质性的下行链路总和SE增益，而对公共消息应用鲁棒预编码被示出在一些极端情况下是有用的，例如，严重的振荡器失配和未知的延迟相位。
2022-12-06 cs.IT math.IT
Deep-Learned Approximate Message Passing for Asynchronous Massive Connectivity
本文考虑了异步免授权随机接入系统中的大规模连接问题，在该系统中，大量设备以不完全同步的方式向基站（BS）发送数据。目标是设计联合用户活动检测，延迟检测和信道估计的算法。通过利用用户活动和延迟的稀疏性，我们制定了一个分层的稀疏信号恢复问题，在单天线和多天线的情况下。传统的压缩感知算法虽然可以应用于这些问题，但它们具有很高的计算复杂性，并且通常需要信道和设备的完整统计信息。本文通过设计学习近似消息传递（LAMP）网络来解决这些问题，该网络属于模型驱动的深度学习方法，无需大量训练数据即可确保高效性能。特别是在多天线的情况下，我们设计了三种不同的LAMP结构，即分布式，集中式和混合的，以平衡性能和复杂度。仿真结果表明，提出的LAMP网络可以显着优于传统的AMP方法由于其参数学习的能力。同时也证明了LAMP对异步用户的最大时延扩展具有鲁棒性。
2021-01-03 cs.IT math.IT
Detection and Combining Techniques for Asynchronous Random Access with Time Diversity
异步随机接入（RA）协议是特别有吸引力的，因为它们的简单性和避免紧同步的要求。最近的增强表明，连续干扰消除（SIC）的使用可以大大提高这些方案的性能。当应用分集合并技术时，可以实现性能的进一步提高。为了实现组合，必须在解码之前完成分组的检测和与它们的发射机的关联。我们提出了一个解决这个问题的方案，分为两个阶段。非相干软相关以及干扰感知软相关被用于分组检测。我们通过数值模拟来评估这两种解决方案的检测能力。我们还数值评估所提出的方法实现的频谱效率，突出其优点。
2016-07-21 cs.IT math.IT
On the BCJR Algorithm for Asynchronous Physical-layer Network Coding
在实际的异步双向中继中，两个源节点发送的符号不可能完全对齐到达中继节点，需要认真考虑符号异步多址接入信道（MAC）。最近，Lu等人提出了具有矩形脉冲整形的符号异步MAC的Tanner图表示，并进一步开发了用于异步物理层网络编码的最佳解码的消息传递算法。本文提出了一种适用于任意脉冲整形的异步多址信道的通用模型。然后，Bahl，Cocke，Jelinek，和Raviv（BCJR）算法的异步MAC信道的最佳解码。该公式可以很好地用于开发各种低复杂度的算法，如Log-MAP算法、Max-Log-MAP算法等，具有良好的实用性。
2011-05-24 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Cell-Free Massive MIMO Systems with Asynchronous Reception
无蜂窝（CF）大规模多输入多输出（MIMO）被认为是一种有前途的技术，以达到最终的性能极限。然而，由于其分布式架构和低成本接入点（AP），在用户设备（UE）处接收的信号很可能是异步的。在本文中，我们研究了异步接收的CF大规模MIMO系统的性能，包括延迟和振荡器相位的影响。考虑到相位失真和导频污染造成的信道状态信息不完整，分别在相干和非相干数据传输方案下，得到了新的、封闭形式的下行频谱效率（SE）表达式。仿真结果表明，异步接收破坏了导频的正交性和数据的相干传输，从而导致系统性能下降。此外，获得高精度的延迟相位对于CF大规模MIMO系统实现相干传输增益至关重要。此外，UE的振荡器相位对SE的影响大于AP的振荡器相位对SE的影响，因为后者可以通过增加天线的数量来显著降低。
2022-10-17 cs.IT eess.SP math.IT
An Asynchronous Massive Access Scheme with Dynamic Range Considerations
本文针对海量接入中的远近问题和异构延迟，提出完全异步方案，通过分组与时间共享利用动态范围，并给出码长渐近标度。
2023-05-12 cs.IT math.IT
Cooperative Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access with Power Minimization Under QoS Constraints
最近的研究表明，在协作通信网络中，非正交多址接入（NOMA）比正交多址接入（OMA）具有更大的优势。在本文中，我们提出了一种新的半双工合作异步NOMA（C-ANOMA）框架与用户中继，定时失配是故意添加在广播信号。我们推导出的表达式为个人的吞吐量的强用户（作为中继），它采用了块式连续干扰消除（SIC）和弱用户相结合的符号异步信号与无干扰信号。我们分析证明，在C-NOMA系统具有足够大的帧长，强用户获得相同的吞吐量解码自己的消息，而两个用户可以实现更高的吞吐量解码弱用户的消息相比，在合作NOMA（C-NOMA）系统。此外，我们还得到了帧长趋于无穷大时的最佳定时失配。此外，利用基站和中继用户的功耗之间的权衡，我们解决了一个加权和功率最小化问题下的服务质量（QoS）的约束。仿真结果表明，在满足相同QoS要求的前提下，C-ANOMA系统比C-NOMA系统具有更低的功耗。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Wrap-Decoding in Asynchronous Unsourced Multiple Access With and Without Delay Information
针对异步无源多址信道，提出环绕解码方法，推导每用户错误概率上界，并证明无需延迟信息即可实现与完美延迟知识相近的能量效率。
2025-01-27 cs.IT math.IT
On the Structure of the Capacity Region of Asynchronous Memoryless Multiple-Access Channels
无记忆多路存取通道的异步容量区域是某些多面体的并集。众所周知，这种多面体的顶点可以通过称为连续解码的技术来接近。还已知的是，连续解码的扩展适用于这种多面体的主面。该扩展包括以这样的方式形成用户组，即组内的用户被联合解码，而组被相继解码。本文更进一步。它表明，连续解码扩展到上述多面体的每一个面。从分配给该面上的标签获得感兴趣面上的所有速率的组组成以及解码顺序。从标签中可以提取一些结构属性，例如对应面的尺寸以及两个面是否相交。任何给定尺寸的面数的表达式也来自标签。
2008-02-23 cs.IT math.IT
Worst-Case Per-User Error Bound for Asynchronous Unsourced Multiple Access
本研究针对带延迟约束的最坏情况异步无信源多址接入信道，解决其无置换不变性、码本无法自适应的问题，推导每用户错误概率统一界，揭示了异步传输下每比特能量与活跃用户数的权衡关系。
2024-01-30 cs.IT math.IT
Asynchronous Code-Division Random Access Using Convex Optimization
蜂窝系统和传感器网络中的许多应用涉及大量用户的随机子集异步地向基站报告活动。本文探讨了随机接入信道中的多用户检测（MUD）的问题，这样的应用。传统的正交信令忽略了这个问题中用户活动的随机性，并将用户的总数限制在信号空间维数的数量级上。另一方面，基于竞争的方案，遭受由冲突传输和隐藏节点问题引起的延迟。相比之下，本文提出了一种新的配对的异步非正交码分随机接入方案与凸优化为基础的多用户检测算法，克服了与正交信令和竞争为基础的方法的问题。提出的多用户检测算法的两个主要特点是，它不需要每个用户的延迟或信道状态信息的知识，它具有多项式时间的计算复杂性。本文的主要分析贡献是在任意或随机延迟和两个简单的度量的用户码字集的存在下，所提出的多用户检测算法的性能之间的关系。这些指标的研究，然后集中在两个特定的码字，随机二进制码字和专门构造的代数码字，异步随机接入。随后的分析证实，所提出的方案连同这两个码字集的任何一个显着优于正交信令为基础的随机接入在系统中的用户总数方面。
2011-06-20 cs.IT math.IT
An Approach to Asynchronous Unsourced Random Access
该研究提出一种全异步URA系统，以前导实现时间同步、极小前导池解决碰撞，其在宽SNR下支持的活跃用户数接近时隙URA系统。
2026-09-02 cs.IT math.IT
Asynchronous Orthogonal Differential Decoding for Multiple Access Channels
我们提出了几种差分解码方案的异步多用户MIMO系统的基础上正交空时分组码（OSTBC）的发射机和接收机都没有知识的信道。首先，我们推导出新颖的低复杂度差分解码器，通过执行干扰消除的时间和采用不同的解码方法。这些方案的解码复杂度随着用户数量线性增长。然后，我们提出了额外的差分解码方案，执行显着优于我们的低复杂度解码器，优于现有的同步差分方案，但需要更高的解码复杂度相比，我们的低复杂度解码器。所提出的方案适用于任何平方OSTBC，任何恒定幅度星座，任何数量的用户，和任何数量的接收天线。此外，我们分析了所提出的计划的多样性，并推导出条件下，我们的计划提供充分的多样性。对于两个和四个发射天线的情况下，我们提供PSK星座图的例子，以实现全分集。仿真结果表明，我们的差分方案提供了良好的性能。据我们所知，所提出的差分检测方案是异步多用户系统的第一差分方案。
2014-12-19 cs.IT math.IT
Asynchronous Massive Access and Neighbor Discovery Using OFDMA
无线物联网（IoT）中的基本通信问题是发现大量设备，并允许它们可靠地访问共享信道。这些设备经常随机地和零星地发送短消息。本文提出了一种新的免授权大规模接入的信令方案，其中每个设备将其身份和/或信息编码在一组稀疏的音调中。这种传输以正交频分多址（OFDMA）的形式实现。在一定的条件下，假设设备时延为符号间隔的有界未知倍数，证明了稀疏OFDMA可以实现任意可靠的异步设备识别和消息解码，码长为O（K（log K + log S + log N）），其中N表示设备数量，K表示活动设备的实际数量，log S基本上等于设备可以发送的比特数（包括其身份）。通过利用快速傅立叶变换（FFT），可以使用于发现和解码的计算复杂性在总设备数量中是次线性的。为了证明该概念，提出了一种特定的设计，以识别多达100个有源设备的$2^{38}$可能的设备，具有多达20个符号的延迟和适度的信噪比和衰落。码长与标准时隙ALOHA和载波侦听多址（CSMA）方案相比要有利得多。
2021-11-19 cs.IT math.IT
Interference Calculation in Asynchronous Random Access Protocols using Diversity
当信道感测不可能或不方便并且来自终端的业务是不可预测和零星的时，使用基于Aloha的随机接入协议是有趣的。本文提出了一种基于分集的异步随机接入协议中分组干扰计算的解析模型。其目的是提供一种工具，避免耗时的模拟，以评估数据包丢失和吞吐量的情况下，解码仍然是可能的，当某个干扰阈值不超过。此外，相同的模型代表了进一步研究的基础，其中迭代干扰消除应用于接收的帧。
2015-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
An Analysis of Two-User Uplink Asynchronous Non-Orthogonal Multiple Access Systems
最近的研究已经数值地证明了异步非正交多址（ANOMA）相对于传统的同步非正交多址（NOMA）的可能的优点。ANOMA通过故意在不同用户的符号之间引入定时失配来使用过采样技术。针对一个两用户上行链路系统，第一次，我们分析证明，具有足够大的帧长的ANOMA可以始终优于NOMA的总吞吐量。为此，我们推导出表达式的总和吞吐量的ANOMA作为一个函数的信号噪声比（SNR），帧长度，和归一化的时序失配。基于推导出的表达式，我们发现，用户应该在全功率发送，以最大限度地提高总吞吐量。此外，当帧长趋于无穷大时，我们得到了最佳的定时失配。此外，我们全面研究了定时误差对ANOMA吞吐量性能的影响。两种类型的定时误差，即，考虑同步定时误差和协调定时误差。我们推导出这两种类型的定时误差所产生的吞吐量损失，并发现同步定时误差对吞吐量性能有更大的影响相比，协调定时误差。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Modern Random Access for Satellite Communications
本博士学位论文的重点是现代随机接入（RA）技术。在第一部分中，提出了一种采用复制、连续干扰消除和合并技术的时隙和帧异步RA方案，并分析了其性能。下面是在较高层的时隙同步和异步RA的比较。接下来，优化过程，时隙同步RA与不规则的重复，扩展到瑞利块衰落信道。最后，考虑多个接收机的随机接入。
2017-06-30 cs.IT math.IT
Joint Activity-Delay Detection and Channel Estimation for Asynchronous Massive Random Access
本文针对异步免授权大规模随机接入系统，提出了基于OAMP和MAMP的联合用户活动检测、时延检测与信道估计算法，在保证精度的同时显著降低了计算复杂度。
2023-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
Unified Error Analysis for Synchronous and Asynchronous Two-User Random Access
ECE Dept., Colorado State Univ.（科罗拉多州立大学电气与计算机工程系）
本文提出了一种统一的误差分析方法，用于同步和异步双用户随机接入系统，通过分析不同解码策略下的误差性能，推导出通用误差性能的上界。
2025-11-26 cs.IT math.IT
On the stability of asynchronous Random Access Schemes
基于时隙Aloha的随机接入（RA）技术最近由于使用干扰消除（IC）作为利用通过传输每个分组内容的多个突发副本（CRDSA）而创建的分集的手段而重新受到关注。随后，相同的概念已被扩展到纯ALOHA为基础的技术，以提高性能的情况下，也异步RA计划。在本文中，吞吐量以及分组延迟和相关的稳定性的异步ALOHA技术下的几何分布重传分析的情况下，有限和无限的人口规模。此外，纯ALOHA，它的演变（称为CRA）和CRDSA技术之间的比较，以给出一个衡量的可实现的增益，可以达到一个闭环的情况下，相对于以前的状态的艺术。
2015-01-28 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous Cell-Free Massive MIMO-OFDM: Mixed Coherent and Non-Coherent Transmissions
本文针对异步无小区MIMO-OFDM系统，提出混合相干与非相干传输方法，推导和速率及闭式解，并设计聚类算法，有效提升系统性能。
2024-11-10 cs.IT eess.SP math.IT
Removal of Small Weight Stopping Sets for Asynchronous Unsourced Multiple Access
针对异步无源多址接入中的小停止集问题，提出重排变量节点避免最小停止集的算法，结合PEG优化，在无噪声信道中将每用户错误概率降低近两个数量级。
2025-04-23 cs.IT math.IT
Fully Asynchronous Unsourced Random Access over Fading Channels
IHP - Leibniz Institute for High Performance Microelectronics（IHP-莱布尼茨高性能微电子研究所）；Imperial College London（帝国理工学院）；German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）
该研究提出了一种完全异步的无源随机接入方案，通过极码和导频序列结合双滑动窗口解码器，实现对衰落信道中异步用户数据的高效解码与干扰抵消。
2025-12-22 cs.IT eess.SP math.IT
Time-Asynchronous Gaussian Multiple Access Relay Channel with Correlated Sources
研究了一组相关信源$(U_1,\cdots,U_K)$在编码器间具有时间同步性的高斯多址中继信道上的传输。我们假设发射机之间的最大可能偏移${\mathsf{d_{max}}}(n)$随着块长度$n \rightarrow \infty$无限制地增长，而最大可能偏移与块长度的相对比率${\mathsf{d_{max}}(n) / n}$渐近地为零。对于这样一个联合源信道编码的问题，并在特定的增益条件下，我们推导出可靠的通信的必要和充分条件，并表明，单独的源和信道编码达到最佳性能。特别是，我们首先推导出一个一般的外边界上的源熵内容的所有通道增益作为我们的主要结果。然后，使用Slepian-Wolf信源编码结合信道编码方案引入\cite{Cover_McEliece:81}上的块马尔可夫编码，我们表明，从而实现的内界匹配的外界。因此，作为一个推论，我们还解决了在同一上下文中通过两个用户干扰信道发送一对相关源的问题。
2014-08-08 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
Asynchronous Activity Detection for Cell-Free Massive MIMO: From Centralized to Distributed Algorithms
新兴的无小区大规模多输入多输出（MIMO）系统中的设备活动检测已经被认为是机器类型通信中的关键任务，其中多个接入点（AP）基于接收到的信号从大量潜在设备中联合识别活动设备。解决这个问题的大多数现有的作品依赖于不切实际的假设，不同的有源器件同步传输信号。然而，在实践中，同步不能得到保证，由于低成本的振荡器，这带来了额外的不连续和非凸约束的检测问题。为了解决这一挑战，本文揭示了一个等效的重新制定的异步活动检测问题，这有利于开发一个集中式算法和分布式算法，满足高度非凸约束，在温和的方式作为迭代次数的增加，使所提出的算法产生的序列可以绕过坏的固定点。为了降低前传的容量要求，我们进一步设计了一个通信高效的加速分布式算法。仿真结果表明，所提出的集中式和分布式算法优于国家的最先进的方法，和所提出的加速分布式算法实现了接近的检测性能的集中式算法，但与一个更少的比特数要发送的前传链路。
2022-10-02 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Activity-Delay Detection and Channel Estimation for Asynchronous Massive Random Access: A Free Probability Theory Approach
本文针对异步免授权大规模随机接入，提出基于OAMP和自由概率AMP的联合用户活动检测、时延检测与信道估计算法，在保持检测精度的同时显著降低计算复杂度。
2024-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
On the Capacity of the Slotted Strongly Asynchronous Channel with a Bursty User
在本文中，传输（或突发性）$K_n=e^{nν}$的用户，在时隙强异步信道中的非对称性水平$A_n=e^{nα}$的数量之间的权衡，以及区分$M_n=e^{nR}$消息每次传输的能力与消失的错误概率进行了研究，在渐近制度的块长度$n$趋于无穷大。接收机必须定位和解码，在$n$中的错误概率为零，所有发送的消息。推导了$(R,α,ν)$之间折衷的可逆性和逆界。对于$ν=0$和$ R=0$的情况，可扩展性和逆边界重合。然后考虑具有随机接入的突发用户的第二模型，其中用户可以以概率$e^{-nβ}$在每个块中接入和发送消息。还表征了$(R, α, β)$之间的权衡的可扩展性和逆界。对于$β=α$和$R=0$的情况，可扩展性和逆边界匹配。
2018-07-26 cs.IT math.IT
A Graph-Based Collision Resolution Scheme for Asynchronous Unsourced Random Access
针对异步MIMO大规模无源头随机接入中的TFO与用户碰撞问题，提出SPARC/LDPC分码与多级导频框架，并通过GB-CR$^2$图算法联合重建信道、解决碰撞和补偿偏移，显著提升性能并降低复杂度。
2023-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Asynchronous Grant-Free Random Access: Receiver Design with Partially Uni-Directional Message Passing and Interference Suppression Analysis
针对mMTC中低成本UE因严格同步导致协调负担过重的问题，提出一种异步免授权随机接入接收机设计，构建部分单向因子图并提出基于PUD消息传递的稀疏贝叶斯学习算法，实现联合用户活动检测与信道估计，理论证明其能利用异步抑制多用户干扰。
2023-05-17 cs.IT eess.SP math.IT
Novel Time Asynchronous NOMA schemes for Downlink Transmissions
在这项工作中，我们调查的影响，时间延迟在非正交多址（NOMA）方案的下行链路传输。首先，我们分析了在传统的功率域NOMA（P-NOMA）中加入有意的定时偏移的好处。这种方法被称为异步功率域NOMA（AP-NOMA），它在发往不同用户的数据包之间引入了人为的符号偏移。它减少了相互干扰，从而扩大了传统P-NOMA的可达速率范围。然后，我们提出了一个预编码方案，充分利用了自由度提供的时间间隔。我们称这种多址方案为T-NOMA，与传统的P-NOMA或甚至修改的AP-NOMA相比，T-NOMA为用户提供了更高的自由度。T-NOMA在基站处采用预编码，在接收用户处采用线性预处理方案，该方案将广播信道分解成并行信道，从而避免了连续干扰消除（SIC）的需要。数值结果表明，T-NOMA的性能优于AP-NOMA，并且都优于传统的P-NOMA。我们还比较了这些方法提供的最大和率和公平性。此外，脉冲形状和符号偏移对AP-NOMA和T-NOMA方案的性能的影响进行了研究。
2018-08-27 cs.IT math.IT
Joint LDPC and Physical-layer Network Coding for Asynchronous Bi-directional Relaying
在实际的异步双向中继中，两个源发送的符号到达中继站时不能实现完美的帧对齐和符号对齐，需要认真考虑异步多址接入信道（MAC）的影响。最近，Lu等人提出了一种矩形脉冲整形的符号异步MAC的Tanner图表示，并进一步发展了符号异步物理层网络编码的最优译码的消息传递算法。本文针对任意脉冲整形的异步MAC，提出了一种通用的信道模型。在此基础上，提出了异步MAC信道最优译码的Bahl，Cocke，Jelinek，and Raviv（BCJR）算法。针对基于符号异步MAC层的低密度奇偶校验（LDPC）编码BPSK信号，提出了一种形式化的对数域广义和积译码算法（Log-G-SPA）.此外，我们提出使用循环码来对抗帧异步性，并且可以通过使用简单的循环冗余校验（CRC）编码技术来解决该方法中固有的相对延迟。仿真实验验证了该方法的有效性。
2011-06-28 cs.IT math.IT
A Deep Learning-based Receiver for Asynchronous Grant-Free Random Access in Control-to-Control Networks
Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università Politecnica delle Marche（信息工程系，波兰马尔凯大学）；CNIT/WiLab, DEI, University of Bologna（CNIT/WiLab，博洛尼亚大学信息工程学院）；FixIA s.r.l.
本文提出一种基于深度学习的接收机，用于异步无授权的控制到控制通信，通过卷积神经网络检测命令单元边界，实现低丢包率和可靠的数据识别。
2026-05-12 cs.AI cs.IT math.IT
Asynchronous MIMO-OFDM Massive Unsourced Random Access with Codeword Collisions
本文针对异步MIMO-OFDM大规模免授权随机接入中的TO/CFO和码字冲突问题，提出基于双重稀疏性的消息传递稀疏贝叶斯学习算法和多时隙图算法，实现信道与偏移估计及数据恢复性能的显著提升。
2024-10-10 cs.IT eess.SP math.IT
Grant-Free Radio Access for Short-Packet Communications over 5G Networks
无线电接入管理在连接设备的延迟和能耗方面起着至关重要的作用。现有蜂窝网络中的无线电接入由于其信令开销而不能有效地支持大规模连接。在本文中，我们研究了一种异步免授权窄带数据传输协议，旨在提供低能耗和延迟，通过放宽同步/预留要求的成本发送几个数据包副本在发送端和更复杂的信号处理在接收端。具体地，定时和频率偏移以及相同分组的多个副本的发送在接收器侧被利用为干扰的形式以触发连续干扰消除。所提出的方案进行了研究，推导出封闭形式的表达式的关键性能指标，包括可靠性和电池寿命。性能评估表明，该方案可以调整，以实现低复杂度设备的长电池寿命的无线接入。所得到的结果表明存在的流量负载区域，同步访问优于异步访问，反之亦然。
2017-09-07 cs.IT math.IT
Enhancing Contention Resolution ALOHA using Combining Techniques
最近，随机接入协议已经获得了新的兴趣，不仅来自卫星通信社区，而且来自物联网和机器对机器等领域的研究人员。异步（时隙和帧方式）ALOHA类随机接入协议对于这样的应用是非常有吸引力的，使得能够实现低复杂度发射机并且避免时间同步要求。ALOHA的演进通过分组的主动复制采用时间分集，但是在接收器处没有充分利用时间分集。合并技术，如选择合并和最大比合并，是有益的，并采用在增强竞争解决ALOHA（ECRA）方案，这里提出。异步随机接入，包括ECRA，非常适合于低信道负载区域的分组丢失率的紧密近似。最后，ECRA的频谱效率，吞吐量和丢包率方面进行评估，与最近的协议相比，它是能够大大优于时隙同步和异步计划。
2017-10-06 cs.IT math.IT
An Efficient Algorithm for Device Detection and Channel Estimation in Asynchronous IoT Systems
大量的努力最近已经致力于在大规模机器类型通信中的联合设备活动检测和信道估计问题。本文针对这条线上的两个实际问题，以前没有得到解决：异步传输从不协调的用户和高效的算法，在系统中的大量设备的实时实现。具体而言，本文考虑了一个实际的系统，其中每个有源设备发送的前导码延迟了一些未知数量的符号，由于缺乏协调。我们设法将检测活动设备并估计其延迟和信道的问题转化为一个组LASSO问题。然后，提出了一个块坐标下降算法来解决这个问题的全局，其中的封闭形式的解决方案是可用的，当更新每个块的变量与其他块的变量是固定的，由于我们感兴趣的问题的特殊结构。我们的分析表明，所提出的算法的整体复杂度是低的，使其适合于实时应用。
2021-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Evaluation of Impulse Radio UWB Systems with Pulse-Based Polarity Randomization
本文分析了基于脉冲极性随机化的二进制相移键控随机跳时脉冲无线电系统的性能。在频率选择性信道传输被认为是和帧间干扰和多址干扰的通用Rake接收机的性能的影响进行了研究，同步和异步系统。封闭形式（近似）表达式的错误，是有效的各种Rake组合方案的概率。异步系统被建模为一个芯片同步系统，具有均匀分布的干扰用户的发送脉冲的定时抖动。该模型允许开发的同步情况下的分析技术扩展到异步的情况下。的比特错误的概率，表示在发送脉冲的自相关函数的近似封闭形式的表达式，推导出异步的情况下。然后，在一个加性高斯白噪声信道的传输作为一个特殊的情况下进行了研究，多址干扰的影响进行了研究，同步和异步系统。分析表明，码片同步假设会导致超宽带系统的误码率过估计，而过估计的程度主要取决于超宽带脉冲的自相关函数和系统的信干噪比。模拟研究支持近似分析。
2005-01-21 cs.IT math.IT
Error Floor Analysis of Irregular Repetition ALOHA
随着物联网的快速发展，大量简单的发射器对无线介质的有效共享变得至关重要。基于广播的解决方案对于这种设置是低效的，其中小数据单元由大部分时间空闲的终端零星地广播。现代随机接入已经接受了挑战，并提供了合适的时隙同步和异步多址接入解决方案的基础上复制的数据包和利用连续干扰消除（SIC）在接收机。在这项工作中，我们专注于异步现代随机接入。具体来说，我们推导出一个分析近似的性能不规则重复ALOHA（IRA）在所谓的错误地板区域。数值结果表明，在不同的情况下，导出的近似的紧密性。
2022-02-17 cs.IT math.IT
Study of Delay-Calibrated Joint User Activity Detection, Channel Estimation and Data Detection for Asynchronous mMTC Systems
针对异步 mMTC 系统中正交前导码不足导致的大规模碰撞问题，本文提出基于期望最大化和近似消息传递的时延校准联合用户活跃性检测、信道估计与数据检测算法，利用碰撞用户时延差异和过采样提升检测性能。
2025-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Massive MIMO for Federated Learning: Transmission Designs and Resource Allocations
这项工作提出了新的同步，异步和基于会话的设计，节能的大规模多输入多输出网络，以支持联邦学习（FL）。同步设计依赖于在执行每个FL通信回合时用户之间的严格同步，而异步设计允许用户通过使用较低的计算频率来更灵活地节省能量。基于会话的设计将每个FL通信回合中的下行链路和上行链路阶段划分为单独的会话。在这种设计中，我们分配用户，使得每个会话中的一个参与用户完成其传输，并且不加入下一个会话。因此，更多的功率和自由度将被分配给未完成的用户，从而导致更高的速率、更低的传输时间以及因此更高的能量效率。在所有三种设计中，我们使用迫零处理的上行链路和下行链路，并开发算法，优化用户分配，时间分配，功率和计算频率，以最大限度地减少在基站和用户的能量消耗，同时保证预定义的最大执行时间的FL通信回合。
2022-11-15 cs.IT math.IT
Dynamic Message Scheduling With Activity-Aware Residual Belief Propagation for Asynchronous mMTC Systems
在这封信中，我们提出了一个联合主动设备检测和信道估计框架的基础上，异步上行链路免授权大规模多天线系统的因素图。然后，我们开发的消息调度GAMP（MSGAMP）算法进行联合主动设备检测和信道估计。在MSGAMP中，我们应用调度技术的基础上的剩余信念传播（RBP）和活动用户检测（AUD），其中使用最新的可用信息生成的消息。MSGAMP型方案在活动出错率和归一化均方误差方面表现出良好的性能，与现有技术相比，需要较少的迭代次数来收敛和较低的复杂度。
2021-03-07 cs.IT eess.SP 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
MLE-based Device Activity Detection under Rician Fading for Massive Grant-free Access with Perfect and Imperfect Synchronization
本文研究Rician衰落及同步不完美条件下的大规模免授权接入设备活动检测，提出基于MLE的迭代算法，在同步和三种异步场景下显著降低检测错误概率与计算时间。
2024-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis and Optimization of Successful Symbol Transmission Rate for Grant-free Massive Access with Massive MIMO
免授权大规模接入是用于支持物联网（IoT）的大规模机器类型通信（mMTC）的重要技术。免授权大规模接入的两个重要特征是低复杂度设备和短分组数据传输，这使得传统的性能度量，可达到的速率，在这种情况下是不合适的。在这封信中，我们研究了大规模多输入多输出（MIMO）系统中的免授权大规模接入。我们考虑随机接入控制，并采用近似消息传递（AMP）的用户活动检测和信道估计的导频传输阶段和小相移键控（PSK）调制的数据传输阶段。我们提出了一个更合理的性能指标，即成功的符号传输率（SSTR），免授权的大规模接入。我们得到封闭形式的近似表达式的渐近SSTR的情况下，最大比合并（MRC）和迫零（ZF）波束形成在基站（BS），分别。我们还最大化的渐近SSTR的接入参数和导频长度。
2019-09-20 cs.IT math.IT
On Frame Asynchronous Coded Slotted ALOHA: Asymptotic, Finite Length, and Delay Analysis
我们认为一个帧异步编码时隙ALOHA（FA-CSA）系统的非协调多址接入，其中用户加入系统的时隙的基础上，根据泊松随机过程，在对比标准帧同步CSA（FS-CSA），用户不帧同步。我们分析了FA-CSA的丢包率和延迟方面的性能。特别是，我们推导出（近似）密度演化特征的渐近性能的FA-CSA时，帧长度趋于无穷大。我们表明，如果接收器可以监控系统之前，任何人开始传输，边界效应类似的空间耦合码发生，这大大提高了迭代解码阈值。此外，我们推导出严格的近似的错误地板（EF）的有限帧长度制度的基础上，发生的最频繁的停止集的概率。我们表明，在一般情况下，FA-CSA提供了更好的性能在EF和瀑布区域相比，FS-CSA。此外，FA-CSA表现出更好的延迟性能比FS-CSA。
2016-11-25 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Massive MIMO for Serving Multiple Federated Learning Groups
凭借其隐私保护和通信效率，联邦学习（FL）已成为一种适用于5G和6G系统的学习框架。这项工作着眼于未来的情况下，有不同的学习目的和参与不同的外语过程的多个群体。我们给出了节能的解决方案，以证明这种情况是现实的。首先，为了确保多个FL过程在无线信道上的稳定运行，我们建议使用一个大规模的多输入多输出网络来支持本地和全局FL训练更新，并让这些FL过程的迭代在相同的大规模相干时间内执行。然后，我们开发异步和同步传输协议，这些迭代是异步和同步执行，分别使用下行链路单播和传统的上行链路传输方案。迫零处理用于上行链路和下行链路传输。最后，我们提出了一种算法，优化分配功率和计算资源，以节省能源在基站和用户侧，同时保证给定的最大执行时间阈值的每FL迭代。与基线方案相比，该算法显著降低了能量消耗，特别是当基站天线数量很大时。
2021-10-17 cs.IT math.IT
Compressive Massive Random Access for Massive Machine-Type Communications (mMTC)
在未来的无线网络中，大规模机器类型通信（mMTC）的一个基本挑战在于以低延迟可靠地支持大规模连接。在此背景下，本文提出了一种基于压缩感知（CS）的mMTC大规模随机接入方案，利用固有的零星业务，其中活动设备及其信道可以联合估计与低开销。具体地说，我们考虑在上行链路的大规模随机接入设备采用伪随机导频，这是在CS理论的框架下设计的。同时，在基站（BS）的大规模随机接入，可以制定为稀疏信号恢复问题，通过利用稀疏的性质，活跃的设备。此外，通过利用不同的接收天线和子载波之间的结构稀疏性，我们开发了一个分布式多测量矢量近似消息传递（DMMV-AMP）算法，以进一步提高性能。此外，所提出的DMMV-AMP算法的状态演化（SE）推导出预测的性能。仿真结果表明，该方案的优越性，表现出良好的紧密性与理论SE。
2018-09-12 cs.IT math.IT
Dynamic Beam-Based Random Access Scheme for M2M Communications in Massive MIMO Systems
由机器对机器（M2M）通信支持的物联网是未来第六代（6G）系统最重要的应用之一。6G面临的主要挑战是使大量M2M设备能够及时接入网络。因此，本文利用大规模多输入多输出（MIMO）的空间选择性，以减少冲突的问题时，大规模M2M设备同时发起随机接入。特别地，首先提出了基于波束的随机接入协议，以有效地利用大规模M2M设备的有限上行链路资源。为了解决M2M设备在空间和时间维度上的非均匀分布，然后用公式表示以最小化平均接入延迟为目标的马尔可夫决策过程（MDP）问题。接下来，我们提出了一种基于双深Q网络（DDQN）算法的动态波束接入方案来解决最优策略。最后，通过仿真验证了该方案的有效性，包括模型训练和随机接入性能。
2022-09-28 cs.IT math.IT
