Effect of Spatial Interference Correlation on the Performance of Maximum Ratio Combining
虽然最大比合并（MRC）的性能对于单个隔离链路是很好理解的，但在存在干扰的情况下并非如此，由于干扰器的共同位置，干扰通常在天线之间相关。对于易处理性，先前的工作集中在两个极端的情况下，跨天线的干扰功率被假设为完全相关或完全不相关。在本文中，我们解决这个缺点，并在天线之间的空间相关干扰的存在下，MRC的性能特征。将干扰场建模为泊松点过程，得到了两个接收天线情况下的信干比（SIR）的精确分布，以及一般情况下的上界和下界。利用这些结果，我们研究了MRC的多样性行为和特征的临界密度的同时传输给定的中断约束。精确的SIR分布在对更简单的相关性模型进行基准测试时也很有用。我们表明，全相关性假设是相当悲观的（高达30%以上的中断概率为典型值）和无相关性的假设是显着乐观的真实性能相比。
2014-03-25 cs.IT cs.NI cs.PF
Ergodic Capacity Comparison of Different Relay Precoding Schemes in Dual-Hop AF Systems with Co-Channel Interference
本文分析了双跳放大转发中继系统的各态历经容量，其中中继节点具有多个天线，并受到同信道干扰（CCI）和加性高斯白噪声的影响。具体来说，我们考虑三种启发式预编码方案，其中中继首先应用1）最大比组合（MRC）2）迫零（ZF）3）最小均方误差（MMSE）原则来组合来自源的信号，然后用最大比传输（MRT）技术将变换后的信号转向目的地。对于MRC/MRT和MMSE/MRT方案，我们提出了新的严格的解析上界和下界的遍历容量，而对于ZF/MRT方案，我们得到了一个新的精确的解析遍历容量表达式。此外，我们还对这三种方案进行了比较，结果表明，在遍历容量性能方面，MMSE/MRT方案始终具有最好的性能，ZF/MRT方案稍差，而MRC/MRT方案始终是最差的。最后，在大$N$场景下，分析了三种方案的遍历容量的渐近行为，其中$N$是中继天线的数目.我们的研究结果表明，在大的$N$制度，ZF/MRT和MMSE/MRT计划有完美的干扰消除能力，这是不可能的MRC/MRT计划。
2014-05-31 cs.IT math.IT
Ergodic Spectral Efficiency of Massive MIMO with Correlated Rician Channel and MRC Detection based on LS and MMSE Channel Estimation
本文研究了具有空间相关Rician信道的多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统的频谱效率。最小二乘（LS）估计器和它的误差之间的相关性复杂的SE分析，因为信号和干扰分量成为互相关，太。最小均方误差（MMSE）估计不受此负担。在以前的一些工作中，信号的适当部分被称为干扰，这使得它们互相关不相关，并导致SE下界。在我们的改进方法中，我们提取并参考信号的互相关干扰部分来实现这一目标。在这里，我们使用这种方法来计算最大比合并（MRC）检测器的LS和MMSE估计方法下的瞬时SE。我们还推导出封闭形式的近似遍历SE。这种方法也适用于其他线性信道估计器或数据检测器。数值结果表明，可实现的SE优于以前的方法。他们还表明，我们的近似是足够接近蒙特卡洛模拟结果，特别是在大量的基站（BS）天线。
2020-05-11 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Cooperative NOMA Using Maximum Ratio Combining at Intersections
研究了在交叉口非正交多址接入（NOMA）条件下，采用最大比合并（MRC）对协作车载通信（VC）传输方案的改进。在中继的帮助下，传输发生在源节点和两个目的地节点之间。传输受到来自道路上的车辆的干扰。得到了闭型中断概率表达式。我们比较了MRC合作NOMA与经典的合作NOMA的性能，并表明，实施MRC合作NOMA传输提供了一个显着的改善经典的合作NOMA的中断概率。我们还比较了MRC合作NOMA与MRC合作正交多址接入（OMA）的性能，我们表明，NOMA有一个更好的性能比OMA。最后，我们表明，中断概率增加时，节点更接近交叉口，并使用MRC考虑NOMA提高了性能在这种情况下。蒙特卡洛模拟验证了分析。
2019-11-26 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Mitigation using Optimized Angle Diversity Receiver in LiFi Cellular Network
针对LiFi光学attocell网络的小区间干扰问题，本文研究并优化PR与TPR角度分集接收机，比较SBC/MRC及单双光源系统性能。
2024-06-12 cs.IT cs.SY eess.SP
Packet Travel Times in Wireless Relay Chains under Spatially and Temporally Dependent Interference
我们调查的时隙数$T$，它需要一个数据包通过无线中继链旅行的统计。推导是假设干扰具有时空依赖性属性的干扰模型来执行的。当使用这种模型时，结果很难分析，但它们比许多基于独立干涉模型的相关工作中获得的结果更真实。首先，我们提出了一种计算$T$分布的方法。由于所需的计算是广泛的，我们也得到了简单的表达式的期望值$\mathrm{E} [T]$和方差$\mathrm{var} [T]$。最后，我们计算了包的平均速度的渐近极限。我们的数值计算结果表明，时空依赖性有显着的影响的旅行时间$T$的统计。特别是，我们表明，相对于独立的干扰的情况下，$\mathrm{E} [T]$和$\mathrm{var} [T]$增加，而数据包的速度降低。
2014-04-28 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Region of Spatially Correlated Interference Packet Networks
在多用户无线分组网络中，干扰（通常被建模为分组冲突）是吞吐量瓶颈。用户通过反馈了解干扰模式，并将此信息用于竞争解决和数据包重传。传统的随机接入协议中断通信以解决竞争，这降低了网络吞吐量并增加了等待时间和功耗。在这项工作中，我们采取了不同的方法，我们开发机会随机接入协议，而不是追求传统的方法。我们允许无线节点通信不中断，并观察干扰模式。然后，我们使用此干扰模式知识和信道统计来对抗干扰的负面影响。我们证明了我们的协议使用极值秩比不等式的最优性。我们的贡献的一个重要组成部分是在我们的假设和结果的空间相关性的整合。我们确定的空间相关制度，固有的过时的反馈成为理想化的瞬时反馈一样好，和相关制度中的反馈不提供任何吞吐量增益。为了更好地说明结果，并作为中间步骤，我们表征的有限场空间相关的干扰信道的容量区域与延迟的信道状态信息在发射机。
2018-07-23 cs.IT math.IT
Vector Coded Caching Multiplicatively Boosts MU-MIMO Systems Under Practical Considerations
EURECOM（欧洲通信研究所）
本文提出向量编码缓存技术，通过优化多用户MIMO系统中的干扰管理，显著提升吞吐量，尤其在实际信道条件下表现更优。
2026-01-20 cs.IT math.IT
Spatially-Coupled Codes and Threshold Saturation on Intersymbol-Interference Channels
最近，已经观察到，终止的低密度奇偶校验（LDPC）卷积码（或空间耦合码）似乎在二进制无记忆信道的类中普遍地接近容量。这是由“阈值饱和”效应促进的，由此空间耦合的集合的置信传播（BP）阈值被提升到底层组成集合的最大后验（MAP）阈值。在本文中，我们考虑了空间耦合码在符号间干扰（ISI）信道下联合迭代译码的普遍性。更具体地说，我们的经验表明，阈值饱和也发生所考虑的问题。这可以通过首先识别擦除噪声的EXIT曲线和一般噪声的GEXIT曲线来观察，这些曲线自然地服从一般面积定理。从这些曲线，相应的MAP和BP阈值，然后数字获得。由于规则LDPC码在MAP译码下可以获得对称信息率（SIR），因此采用联合迭代译码的空间耦合码可以普遍地逼近ISI信道的SIR。对于dicode擦除通道，Kudekar和Kasai最近基于类似EXIT的曲线报告了非常相似的结果。
2011-10-10 cs.IT math.IT
The Effect of Macrodiversity on the Performance of Maximal Ratio Combining in Flat Rayleigh Fading
最大比合并（MRC）的性能在具有同信道干扰（CCI）的瑞利信道中是众所周知的，用于共址接收阵列。最近在网络MIMO、边缘激励小区和基站协作方面的工作增加了对宏分集系统的兴趣。因此，在本文中，我们考虑的影响宏分集MRC性能在瑞利衰落信道CCI。我们认为未编码的符号出错率（SER）作为我们感兴趣的性能指标，并研究不同的宏分集功率分布如何影响SER性能。这是该领域的第一次分析工作。我们推导出近似和精确的符号出错率的M-QAM/BPSK调制的结果，并使用分析，以提供一个简单的功率度量。通过仿真验证的数值结果，结合分析，以深入了解链路功率对性能的影响。
2013-01-24 cs.IT math.IT
Scalable Cell-Free Massive MIMO Systems with Finite Resolution ADCs/DACs over Spatially Correlated Rician Fading Channels
在本文中，可扩展的无小区大规模MIMO（SCF-mMIMO）系统中，所有的用户设备（UE）和接入点（AP）采用有限分辨率的数字到模拟转换器（DAC）和模拟到数字转换器（ADC）和相关莱斯衰落下的性能评估的分析框架，提出。通过使用最大比合并（MRC）检测，通用表达式的上行链路（UL）的频谱效率（SE）的分布式和集中式方案。为了进一步降低原有局部部分MMSE（LP-MMSE）和部分MMSE（P-MMSE）检测器的计算复杂性（CC），提出了两种新的可扩展的低复杂度MMSE检测器，分别用于分布式和集中式方案，其SE性能非常接近.此外，对于分布式方案的一个新的部分大规模衰落解码（P-LSFD）加权矢量的引入和分析SE性能是非常相似的一个等效的不可扩展的LSFD矢量的性能。最后，提出了一种由AP簇形成、导频分配和功率控制三部分组成的可扩展算法，该算法优于传统的随机导频分配和基于用户组的导频分配策略，并且与等功率传输策略相反，它保证了所有接入UE的服务质量（QoS）公平性。
2021-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
Mixture-based Modeling of Spatially Correlated Interference in a Poisson Field of Interferers
由于基于PPP的无线网络中的干扰表现出空间相关性，因此涉及多个空间点的任何联合分析要么以在$\mathbb{R}^2$上的数值积分结束，要么在分析上变得太难处理。为了解决这些问题，我们提出了一种替代方法，不仅提供了一个更简单的分析结构，但也密切模仿PPP的特点。这种方法的核心是使用随机变量混合构建的相关框架对相关干扰进行建模。此外，一个相关性框架的基础上更标准的方法的线性组合的随机变量也提出了比较的目的。这些模型的性能进行了研究，通过推导联合CCDF的SIR在$N$任意点。发现图紧密地近似于精确的基于PPP的结果，紧密度取决于$λp$（干扰强度）、$α$（路径损耗指数）和$N$的值。基于混合的模型的适用性也示出了多天线MRC接收机，其中仅示出了简化中断概率分析的主要推导步骤。
2017-07-14 cs.IT math.IT math.PR
Cooperative Relaying in Wireless Networks under Spatially and Temporally Correlated Interference
我们分析的干扰限制，解码和转发，合作中继系统，包括源，目的地，和$N$中继，任意放置在平面上，并根据空间泊松过程放置的一组干扰的痛苦的性能。在每次传输尝试中，首先发射机发送一个数据包，随后，一个单一的中继，正确地接收到的数据包，如果这样的中继存在，retransmits it. We认为在目的地，瑞利衰落，和最大比合并的选择合并，和中继移动性。我们推导出表达式的概率，一个单一的传输尝试是成功的，以及分配的传输尝试，直到一个数据包被成功发送。结果提供了适用于广泛的系统的设计准则。总的来说，干扰的时间和空间特性在塑造系统性能方面起着重要作用。最大比率组合仅在中继接近目的地时有帮助;在恶劣环境中，具有许多中继特别有帮助，并且中继放置是关键的;当中继移动性增加时，性能提高;并且在能量效率和吞吐量之间存在折衷。
2016-03-24 cs.IT math.IT
Wireless Information and Power Transfer in Relay Systems with Multiple Antennas and Interference
研究了一种无/有同信道干扰（CCI）的能量收集双跳中继系统。具体地，能量受限的多天线中继节点由源的信息信号或经由从源和中继器两者接收的信号来供电。特别地，我们首先研究了无干扰系统的中断概率和遍历容量，然后将分析扩展到干扰环境。为了利用多天线的优点，研究了三种不同的线性处理方案，即1）最大比合并/最大比传输（MRC/MRT），2）迫零/MRT（ZF/MRT）和3）最小均方误差/MRT（MMSE/MRT）。对于所有的方案，系统的中断概率和遍历容量进行了研究，并提出了可实现的分集阶数。此外，最优功率分配比最小化的中断概率的特点。我们的研究结果表明，多天线的实现增加了能量收集能力，因此，显着提高了系统的性能。此外，它表明，CCI可能被利用，以大大提高性能，而线性处理方案的选择在确定有多少增益可以从CCI中提取起着至关重要的作用。
2015-01-22 cs.IT math.IT
On the Universality of Spatially Coupled LDPC Codes Over Intersymbol Interference Channels
研究空间耦合 LDPC 码在含删除或 AWGN 的 ISI 信道上的阈值差异，通过最优 APP 检测器传递函数与熵视角解释反常现象，并证明同一码可普适达到不同 ISI 信道的对称信息率。
2024-04-16 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Spectrum Sharing for NOMA-Based Cooperative Relaying Under a Peak Interference Constraint
非正交多址接入（NOMA）和频谱共享（SS）是未来无线通信标准中用于高效频谱利用的两种新兴多址接入技术。在本文中，我们提出了一个基于NOMA的协作中继系统（CRS）的性能分析在一个频谱共享的情况下，考虑峰值干扰约束（PIC），其中的峰值干扰造成的次要（未授权）网络上的主要用户（授权）接收机（PU-Rx）应小于一个预定的阈值。在所提出的系统中，中继器和次级用户接收器（SU-Rx）配备有多个接收天线，并且应用选择组合（SC）和最大比组合（MRC）来进行信号接收，其中选择具有最高瞬时信噪比（SNR）的天线。推导了基于SS的CRS-NOMA的平均可达速率和中断概率的闭式表达式。这些结果表明，对于较大的峰值干扰功率，基于SS的CRS-NOMA在频谱效率方面优于具有传统正交多址（OMA）的CRS。干扰信道对系统性能的影响也进行了讨论，特别是，它示出了二次用户发射机（SU-Tx）和PU-Rx之间的干扰信道具有更严重的影响的平均可达速率相比，中继和PU-Rx之间。分析和数值结果之间的密切协议确认我们的速率和停电分析的正确性。
2019-09-23 cs.IT math.IT
Spatially Correlated multi-RIS Communication: The Effect of Inter-Operator Interference
针对多运营商各配RIS的通信系统中运营商间干扰问题，提出适用于任意规模空间相关RIS、Nakagami-$m$衰落场景的通用分析框架，经仿真验证有效并给出实用工程结论。
2025-08-03 cs.IT cs.PF math.IT
Two-Layer Decoding in Cellular Massive MIMO Systems with Spatial Channel Correlation
本文研究了一种在多小区Massive MIMO系统中抑制小区间干扰的两层解码方法。在第一层中，每个基站（BS）估计到小区内用户的信道，并使用该估计在每个BS上进行本地解码，随后是第二解码层，在第二解码层中BS协作以减轻小区间干扰。一个上行链路可实现的频谱效率（SE）的表达式计算任意两层解码方案，而一个封闭形式的表达式，获得相关的瑞利衰落信道，最大比合并（MRC），和大规模衰落解码（LSFD）在第二层。我们制定了一个非凸和SE最大化问题的数据功率和LSFD向量作为优化变量，并开发了一个算法的基础上加权MMSE（最小均方误差）的方法，以获得一个平稳点低计算复杂性。
2019-03-17 cs.IT math.IT
Spatial and Temporal Correlation of the Interference in ALOHA Ad Hoc Networks
干扰是无线自组织网络性能的主要限制因素。干扰的时间和空间相关性使得中断在时间上相关（对于重传很重要）并且在空间上相关（对于路由很重要）。在这封信中，我们量化的时间和空间相关性的干扰在无线ad hoc网络的节点分布作为一个泊松点过程的平面上时，ALOHA被用作多址接入方案。
2009-04-08 cs.IT cs.NI math.IT
Diversity Loss due to Interference Correlation
无线系统中的干扰在时间上和空间上都是相关的。然而，很少有研究分析这种相关性的影响。在这里，我们专注于它的影响，在泊松网络的多样性与多天线接收机。大多数关于多天线通信的工作不考虑干扰，并且如果包括干扰，则假设其在接收天线上是独立的。在这里，我们表明，干扰相关性显着降低了成功接收SIMO链路的概率。通过分集多项式量化分集损失。对于两个天线的情况下，我们提供了完整的联合SIR分布。
2012-04-19 cs.IT cs.NI math.IT
Asymptotic Spectral Efficiency of the Uplink in Spatially Distributed Wireless Networks With Multi-Antenna Base Stations
一个代表性的上行链路的一个给定的长度，在干扰有限的，空间分布的无线网络与六边形小区，简单的功率控制，和多天线线性最小均方误差接收器的频谱效率被发现接近一个渐近线的基站天线N和无线节点的数量趋于无穷大。面积平均频谱效率的代表性的链接（平均的空间基站和移动分布），泊松分布的基站的近似值，也提供。对于大的N，在干扰受限的制度，面积平均频谱效率主要是N的乘积与基站与无线节点密度的比率的比率的函数，这表明可以通过线性增加基站天线的数量和基站与无线节点的相对密度的乘积来扩展这样的网络，无线节点密度。结果是有用的无线系统的设计人员与高小区间干扰，因为它提供了简单的表达式作为有形的系统参数，如基站和无线节点密度，和天线的数量的函数的频谱效率。这些结果是结合无限随机矩阵理论和随机几何导出的。
2013-02-20 cs.IT math.IT
Maximal Ratio Transmission in Wireless Poisson Networks under Spatially Correlated Fading Channels
这里考虑无线网络的下行链路，其中多天线基站（BS）使用最大比传输（MRT）与单天线移动站（MS）通信。BS的位置由齐次泊松点过程（PPP）建模，并且每个BS的多个天线和每个MS的单个天线之间的信道增益被建模为空间任意相关的瑞利随机变量。我们首先提出了新的封闭形式的表达式的干扰的功率分布所造成的一个预期的和一个非预期的MRT在所考虑的相关衰落信道的共存。推导出的表达式，然后使用获得封闭形式的表达式的成功概率和区域频谱效率的无线通信网络的调查。仿真结果证实了所提出的表达式的有效性。这项工作的一个关键结果是，空间相关性对网络吞吐量的影响可能是对比取决于BS的密度，信号干扰噪声比（SINR）的水平，和背景噪声功率。
2015-08-27 cs.IT math.IT
Large-Scale-Fading Decoding in Cellular Massive MIMO Systems with Spatially Correlated Channels
大规模多输入多输出（MIMO）系统由于导频污染现象会受到小区间相干干扰的影响。本文研究了一种两层解码方法，可以减轻多小区大规模MIMO中的相干和非相干干扰。为此，每个基站（BS）首先基于上行链路导频使用最小均方误差（MMSE）或逐元素MMSE（EW-MMSE）估计来估计到小区内用户的信道。估计用于每个BS上的本地解码，随后是第二解码层，其中BS协作以减轻小区间干扰。计算任意两层解码方案的上行链路可实现频谱效率（SE）表达式。一个封闭形式的表达式，然后获得相关瑞利衰落，最大比合并，并建议在第二层的大规模衰落解码（LSFD）。我们还制定了一个总和SE最大化问题的数据功率和LSFD向量作为优化变量。由于这是一个NP难问题，我们开发了一个低复杂度的算法的基础上加权MMSE方法，以获得局部最优。数值结果表明，数据功率控制和LSFD提高了单层解码多小区Massive MIMO系统的总和SE性能。
2019-01-16 cs.IT math.IT
Robust Performance Over Changing Intersymbol Interference Channels by Spatial Coupling
本研究提出采用空间耦合LDPC码解决时变ISI信道下经典LDPC码性能鲁棒性差的问题，无需发射端信道适配即可接近对称信息率，还能让LMMSE检测器性能逼近最优检测器水平。
2024-04-16 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Fluid Antenna System under Spatially-Correlated Rician Fading Channels
本文研究空间相关莱斯衰落信道下Rx-SISO-FAS模型的性能，推导了中断概率、遍历速率的相关表达式与界，分析不同阵列配置与分集阶数，验证了FAS相对传统系统的性能优势及阵列配置等因素的影响。
2025-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
Towards Massive MIMO 2.0: Understanding spatial correlation, interference suppression, and pilot contamination
自2010年Marzetta的开创性论文以来，大规模多输入多输出已经从具有无限数量天线的理论概念转变为实用技术。这些关键概念已在5G中采用，并且具有$M=64$全数字收发器的基站（BS）已在sub-6，GHz频带中进行商业部署。快速的进展是由许多坚实的研究贡献，其中绝大多数假设空间不相关的信道和信号处理方案开发的单细胞操作。这些假设使得大规模多输入多输出的性能分析和优化易于处理，但是具有三个主要警告：1）实际信道是空间相关的; 2）可以通过多小区处理获得大的性能增益，而无需BS协作; 3）由导频污染引起的干扰产生有限的容量限制，如$M\to\infty$。有一条细线的文件，避免了这些警告，但结果很容易错过。因此，本教程文章解释了考虑空间信道相关性和使用为多小区网络设计的信号处理方案的重要性。我们目前的基本限制大规模多输入多输出，这不是由导频污染，但能够获得信道统计的最新结果。这些结果将指导我们迈向下一个级别的大规模多输入多输出，我们称之为“大规模多输入多输出2.0”。
2019-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
