Enhancing Wireless Information and Power Transfer by Exploiting Multi-Antenna Techniques
本文回顾了新兴的无线信息和功率传输（WIPT）技术，重点是其性能的增强采用多天线技术。与传统的无线信息传输相比，WIPT面临着许多挑战。首先，它更容易受到信道衰落和路径损耗的影响，从而导致更短的功率传输距离。其次，它产生了如何平衡信息传输的频谱效率和功率传输的能量效率以获得最佳折衷的问题。第三，为了提高功率传输效率，存在用于信息传输的安全问题。在此上下文中，多天线技术，例如，能量波束形成，通过利用空间自由度来解决这些问题。本文介绍了基于多天线的WIPT技术的各个方面，重点介绍了通过参数优化和协议设计来应对挑战。特别是，我们研究了基于两种典型的多天线技术的WIPT权衡，即用于短距离传输的有限反馈多天线技术和用于长距离传输的大规模多输入多输出（LS-MIMO，也称为大规模MIMO）技术。仿真结果验证了所提方案的有效性。
2015-01-11 cs.IT math.IT
Exploiting Frequency and Spatial Dimensions in Small Cell Wireless Networks
本文研究了在随机部署接入点的小小区无线网络的下行链路中服务多个用户的空间和频率维度的效率。为了这个目的，随机几何框架被纳入，考虑到每个小区内的用户分布和共享可用的系统资源的多个用户的效果。分析的信号干扰比和实现的用户速率方面的性能，持有下类的非合作多址接入方案。为了获得具体的结果，两个简单的多址接入方案的情况下被认为是。它表明，性能取决于关键的频率和/或空间维度的可用性，以及它们被采用的方式。特别地，单独增加可用频率维度的数量对于经历大干扰的用户是有益的，而增加空间维度而不采用频率维度会降低性能。然而，当这两个维度结合起来为用户服务时，可以实现最佳性能。
2014-02-16 cs.IT math.IT
Optimal Multi-View Video Transmission in Multiuser Wireless Networks by Exploiting Natural and View Synthesis-Enabled Multicast Opportunities
多视角视频（MVV）提供沉浸式观看体验，但以增加无线网络的流量负载为代价。在本文中，我们想优化MVV传输在多用户无线网络中，利用自然组播的机会，并查看合成启用组播的机会。具体来说，我们首先建立了一个数学模型，以指定在服务器和每个用户的视图合成，并表征其对组播机会的影响。这个模型是非常重要的，从根本上使视图合成为基础的组播机会的优化。对于给定的视频质量要求的所有用户，我们考虑的视图选择，传输时间和功率分配的优化，以最小化的平均加权和能量消耗的视图传输和合成。此外，在服务器端和每个用户端分别满足能耗约束的情况下，考虑了视点选择、传输时间和功率分配以及视频质量选择的优化，以使总效用最大化。这两个优化问题是具有挑战性的混合离散-连续优化问题。对于第一个问题，我们提出了一个算法，以获得一个最佳的解决方案，降低了计算复杂性，利用最优性。对于每个问题，为了降低计算复杂性，我们还提出了一个低复杂度的算法来获得一个次优的解决方案，使用凸差分（DC）规划。最后，数值结果表明，所提出的解决方案比现有的优势，并证明了MVV传输中的视图合成使能的组播机会的优化的重要性。
2019-12-28 cs.IT math.IT
Exploiting Diversity for Ultra-Reliable and Low-Latency Wireless Control
本文介绍了一种用于工业控制系统的无线通信协议，该协议使用信道质量感知来动态地创建网络设备合作，并在瞬时信道条件差时帮助节点。为此，使用信道状态信息来识别具有强和弱信道条件的节点。我们表明，在网络中的强节点是最好的服务，在一个单跳传输与传输速率适应他们的瞬时信道条件。同时，利用剩余的时频资源为弱信道条件下的节点提供服务，采用两跳传输方式，在所有节点之间进行协作通信，以满足节点与控制器通信的目标可靠性。我们制定了可实现的多用户和多天线分集增益在低延迟制度，并提出了一个新的计划，利用这些需求，有利于可靠性和效率。因此，所提出的传输方案被称为自适应网络设备合作（ANDCoop），因为它能够自适应地分配合作资源，同时享受网络的多用户分集增益。我们制定的优化问题相关联的节点到每个组和两个组之间划分资源。数值解表明，显着改善的频谱效率和系统的可靠性相比，现有的计划在文献中。系统设计结合所提出的传输策略，从而可以减少未来的专用无线网络的基础设施成本。
2020-10-23 cs.IT math.IT
Privacy-Preserving Wireless Federated Learning Exploiting Inherent Hardware Impairments
我们考虑了一个无线联邦学习系统，其中多个数据持有者边缘设备通过与诚实但好奇的参数服务器共享参数更新来协作训练全局模型。我们证明了固有的硬件引起的失真扰动的边缘设备的模型更新可以被利用作为一种隐私保护机制。特别是，我们的失真模型为功率依赖的加性高斯噪声，并提出了一个功率分配策略，提供隐私保证的框架内的差分隐私。我们进行数值实验，以评估所提出的功率分配方案的性能在不同程度的硬件损伤。
2021-08-29 cs.IT eess.SP math.IT
Near-Field Imaging by Exploiting Frequency Correlation in Wireless Communication Networks
本文提出基于稀疏贝叶斯学习的多测量向量压缩感知方法，利用均匀线性阵列近场信道和频域相关性实现宽带无线通信网络中的近场成像，并设计了两种照明模式以提升性能。
2025-10-17 cs.IT math.IT
Exploiting the Unexploited of Coded Caching for Wireless Content Distribution: Detailed Theoretical Proofs
最近的研究表明，编码缓存技术可以促进无线内容分发，通过减轻无线业务速率在高峰流量时间，其中的内容被部分预取到本地缓存的移动设备在非高峰时间。剩余的内容，然后联合编码，并在多播中交付，当许多内容请求在高峰流量时间发起。请求的内容可以从本地预取和多播数据中恢复，请求者经历较少的干扰。然而，编码缓存方案的好处仍然估计不足，其中适当的缓存分布的潜在收益未被充分利用。在本文中，我们提出了一个理论模型，以最大限度地减少编码缓存所需的平均无线流量速率，优化的缓存分布与内容流行度分布考虑在内。为了提高计算效率，以确定适当的缓存分布，我们将目标函数从平均无线流量速率的平均大小的未预取的内容。我们从理论上证明了原始模型和松弛模型所得结果的阶最优性。仿真结果表明，该缓存分布可以进一步提高编码缓存的性能。
2014-07-05 cs.IT cs.NI 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
Wireless Coded Caching Can Overcome the Worst-User Bottleneck by Exploiting Finite File Sizes
我们解决了无线编码缓存的最差用户瓶颈，这是已知的严重减少缓存辅助多播增益，由于基本的最差信道限制的多播传输。我们考虑准静态瑞利衰落广播信道，我们首先表明，有效的编码缓存增益的XOR为基础的标准编码缓存方案完全消失在低信噪比制度。然后，我们发现，这种崩溃是不是固有的编码缓存。我们这样做，提出了一种新的方案，可以完全恢复编码缓存收益的资本化的一个方面，迄今为止仍然未被利用：共享的边信息所带来的有效的不可避免的文件大小约束。因此，最差用户效应被显著改善，因为它被更微妙的最差用户组效应所取代，其中建议的分组是固定的，并且在信道或需求已知之前就决定了。在某些情况下，理论增益完全恢复，并且这是在没有任何用户选择技术的情况下完成的。我们分析了所提出的方案的可实现的速率性能，并得出有见地的性能近似证明是非常精确的。
2021-03-04 cs.IT math.IT
Exploiting Network Cooperation in Green Wireless Communication
对能量高效或所谓的“绿色”无线通信以减少蜂窝网络中的能量消耗的兴趣日益增长。由于今天的无线终端通常配备有多个网络接入接口，如蓝牙，Wi-Fi和蜂窝网络，本文研究用户终端相互合作，在发送他们的数据包到基站（BS），通过利用多个网络接入接口，称为网络间合作。我们还研究了传统的计划，没有用户的合作，并与网络内的合作进行比较。给定目标中断概率和数据率要求，我们分析了传统方案的能量消耗相比，建议网络间的合作，考虑到物理层信道损伤（包括路径损耗，衰落和热噪声）和上层协议开销。示出了不同网络实体之间的距离（即，用户终端和BS）对所提出的网络间协作方案的能量效率具有显著影响。具体地，当协作用户靠近BS或用户彼此远离时，网络间协作可能比没有用户协作或具有网络内协作的常规方案消耗更多的能量。然而，由于协作用户远离BS并且用户间距离不是太大，因此网络间协作比传统方案显著降低了能量消耗。
2012-10-14 cs.IT cs.PF math.IT
Improving Wireless Physical Layer Security via Exploiting Co-Channel Interference
本文考虑的情况下，源-目的地对需要建立一个机密的连接，对外部窃听者，由另一个源-目的地对交换公共消息所产生的干扰的帮助。目标是计算MIMO两用户窃听网络的最大可实现保密自由度（S.D.o.F）区域。首先，提出了一种合作保密传输方案，证明了该方案的可行集可以实现所有的S.D.o.F.。两人在S.D.O.F.区域边界以这种方式，S.D.o.F.区域被简化为最大化S.D.o.F.的问题。对提出的传输方案。可达到的最大S.D.o.F.区域边界点以封闭形式获得，实现最大S.D.o.F.的预编码矩阵的构造。提供了区域边界。获得的解析表达式清楚地显示了最大可实现S.D.o.F.之间的关系区域和每个终端的天线数量。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Compute-Compress-and-Forward: Exploiting Asymmetry of Wireless Relay Networks
计算转发（CF）通过允许中继计算源消息的组合来利用无线网络中的干扰。在中继器处计算的消息组合是相关的，并且因此直接将这些组合转发到目的地通常会导致信息冗余和频谱效率低下。为了解决这个问题，我们提出了一种新的中继策略，称为计算压缩和转发（CCF）。在CCF中，源消息使用在嵌套编码和成形格链上构造的嵌套格码进行编码。CCF与CF的关键区别在于在中继的计算和转发阶段之间插入额外的压缩阶段，从而降低中继的转发信息速率。在每个中继器处的压缩阶段由两个操作组成：首先在适当选择的网格（称为量化网格）上对计算出的消息组合取模，然后在另一个网格（称为模网格）上取模。我们研究了量化和模格的设计，并提出了连续恢复算法，以确保源消息在目的地的可恢复性。在此基础上，我们制定了一个和率最大化问题，在一般的NP-难混合整数规划。一个低复杂度的算法，提出了一个次优的解决方案。数值结果表明，CCF优于现有的CF计划。
2015-03-19 cs.IT math.IT
Intelligent Wiretap Code Design: Exploiting Wireless Endogenous Security via Information Theory and Deep Learning Integration
Xidian University（西安电子科技大学）；Information Engineering University（信息工程大学）；Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；James Watt School of Engineering, University of Glasgow（格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院）；China Industrial Control Systems Cyber Emergency Response Team（中国工业控制系统网络安全应急响应中心）；School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales（新南威尔士大学电气与电信工程学院）；Faculty of Electrical Engineering and Computer Science at the Technical University of Berlin（柏林工业大学电气与计算机科学学院）
本文在语义通信框架下提出窃听编码方案，针对两类窃听场景分别用互信息、广义互信息指导编码优化，以利用无线内生随机性提升通信安全与可靠性。
2026-08-11 cs.IT math.IT
Exploiting Directionality for Millimeter-Wave Wireless System Improvement
本文介绍了方向性和全向RMS延迟扩展统计数据，从28 GHz和73 GHz的超宽带传播测量在纽约市进行，使用每秒400兆芯片的宽带滑动相关器信道探测器和高定向可操纵喇叭天线。28 GHz的测量没有系统地寻求最佳天线指向角，导致33%的中断39 T-R间隔距离在200米以内。73 GHz的测量系统地发现了最佳的天线指向角，并导致14.3%的中断35 T-R间隔距离在200米以内，所有的移动高度接收器。指向天线产生最强的接收功率显着降低RMS延迟扩展的视线（LOS）的环境。定义了一个新的术语，距离扩展指数（DEE），并用于在数学上描述通过组合来自给定位置处具有最强接收功率的角度的波束而导致的覆盖距离的增加。这些结果表明，在毫米波通信系统中采用方向性将减少符号间干扰，提高小区边缘的链路裕度，并提高整体系统性能。
2015-03-18 cs.IT math.IT
Random Access Protocols for Cell-Free Wireless Network Exploiting Statistical Behavior of THz Signal Propagation
针对太赫兹无小区无线网络，提出基于统计传播模型的随机接入协议，通过固定与自适应传输概率方案，在有限延迟和能耗下实现多用户可靠传输。
2023-11-10 cs.IT eess.SP math.IT
A Secure Key Sharing Algorithm Exploiting Phase Reciprocity in Wireless Channels
本文提出了一种安全的密钥交换算法，利用无线信道中的互易性在两个节点$A$和$B$之间秘密密钥。互易性意味着链路$A\rightarrow B$和$B\rightarrow A$中的信道相位相同。在节点$A$和$B$处测量多个这样的倒数相位值，在下文中称为共享相位值。每个共享相位值用于掩蔽相移键控（PSK）星座的点。通过使用共享相位值旋转每个PSK星座来实现掩蔽。星座的旋转等效于以$2π$为模添加相位，并且由于信道相位在$[0,2π)$中均匀分布，所以求和的结果传达关于被加数的零信息。为了在静态或慢衰落信道上扩大密钥大小，扰动射频（RF）传播路径以创建多径衰落的若干独立实现，每个实现用于共享新的相位值。为了窃听以这种方式共享的相位值，Eve dropper（Eve）将总是面对欠定线性方程组，其将不会揭示关于其实际解值的任何有用信息。此属性用于在两个合法用户之间建立安全密钥。
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting Six-Dimensional Movable Antenna (6DMA) for Wireless Sensing
本文在基站部署6DMA，通过联合优化天线三维位置与旋转最小化DoA估计CRB，并设计高效非凸优化算法，显著提升无线感知精度。
2024-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting Side Information for Improved Online Learning Algorithms in Wireless Networks
IIT Bombay（印度理工学院孟买分校）；IIIT Delhi（德里英迪拉·甘地信息技术学院）
在无线网络中，实现的速率取决于干扰水平、硬件损伤和信道增益等因素。通常，可以测量这些因素中的一些的瞬时值，并且它们提供关于所实现的瞬时速率的有用信息。例如，较高的干扰意味着较低的速率。在这项工作中，我们对待任何这样的可测量的质量，有一个非零的相关性与作为边信息实现的速率，并研究如何可以利用它来快速学习提供更高的吞吐量（奖励）的信道。当边信息的平均值是已知的，使用控制变量理论，我们开发的算法，需要更少的样本来学习的参数，可以提高学习率的情况下，边信息被忽略。具体来说，我们将边信息在经典的置信上限（UCB）算法和量化的增益实现的遗憾性能。我们表明，收益是成比例的奖励和相关的边信息之间的相关性的量。我们详细讨论了各种边信息，可以利用认知无线电和空对地通信在$L-$波段。我们证明了奖励和边信息之间的相关性在实践中往往很强，利用它可以显着提高吞吐量。
2022-02-16 cs.AI cs.IT eess.SP
Exploiting Amplitude Control in Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Communication with Imperfect CSI
智能反射表面（IRS）是一种通过被动反射重新配置无线信号传播来实现未来无线网络的高频谱和能量效率的新范例。为了获得IRS的潜在增益，信道状态信息（CSI）是必不可少的，而在实践中，由于有限的信道训练资源，信道估计错误是不可避免的。在本文中，为了优化性能的IRS辅助多用户系统与不完美的CSI，我们提出了联合设计在接入点（AP）的主动发送预编码和被动反射系数的IRS，每个不仅包括传统的相移，也是新开发的幅度变化。首先，每个用户的可达速率推导出假设一个实用的IRS信道估计方法，这表明由于CSI错误的干扰是错综复杂的AP发送预编码器，信道训练功率和IRS反射系数在信道训练和数据传输。然后，针对单用户情况，结合罚函数法、Dinkelbach法和块连续上界最小化（BSUM）法的优点，提出了一种新的罚函数Dinkelbach-BSUM算法来优化IRS反射系数，以最大化CSI差错下的可达数据传输速率;对于多用户情况，提出了一种基于惩罚对偶分解（PDD）的最大化用户加权和速率的新算法。仿真结果验证了我们提出的算法的有效性相比，基准计划。特别是，有用的见解，得出表征IRS反射幅度控制（有/没有传统的相移）对系统性能不完美的CSI下的效果。
2021-03-04 cs.IT math.IT
Information Theoretically Secure Encryption Key Generation over Wireless Networks by Exploiting Packet Errors
提出利用无线信道中数据包错误事件在合法接收者与窃听者间的独立性，通过首次传输成功的数据包生成信息论安全密钥，并给出高层编程实现方法。
2024-02-07 cs.CR cs.IT math.IT
Exploiting User Mobility for Wireless Content Delivery
我们考虑的问题，存储段的编码版本的内容文件中的一组位于一个通信小区的基站。这些基站与小区的主基站协同工作。用户随机移动的空间的基础上的离散时间马尔可夫链模型。在每个时隙，每个用户基于其当前位置访问单个基站，并且根据时隙持续时间，其只能下载存储在其中的内容的一部分。我们假设文件请求必须在给定的时间期限内得到满足才能成功。如果在时间期限到期时由接入的基站下载（编码）的数据量不足以恢复所请求的文件，则小区的主基站服务于该请求。我们的目标是找到存储分配，最大限度地减少使用主基站的文件传输的概率。这个问题一般来说是难以解决的。然而，我们表明，问题的最优解可以有效地达到的情况下，时间期限是小的。为了解决一般情况下，我们提出了一个分布式的近似算法的基础上大偏差不等式。在真实数据集上的系统实验证明了本文算法的有效性。索引术语：移动性感知缓存，马尔可夫链，MDS编码，小蜂窝网络
2014-05-24 cs.IT math.IT
Optimal Wireless Streaming of Multi-Quality 360 VR Video by Exploiting Natural, Relative Smoothness-enabled and Transcoding-enabled Multicast Opportunities
在本文中，我们想研究多质量平铺360虚拟现实（VR）视频从服务器到多个用户的最佳无线流。为此，我们建议最大限度地利用潜在的组播机会，有效地利用多质量平铺360 VR视频和计算资源的特点在用户端。特别地，我们考虑在一个视场（FoV）中的质量变化的两个要求，即，绝对平滑度要求和相对平滑度要求，以及两种视频回放模式，即，直接回放模式（没有用户代码转换）和代码转换回放模式（有用户代码转换）。除了自然的多播机会，我们引入了两种新类型的多播机会，即，相对平滑使能的多播机会，它允许灵活的观看质量和通信资源消耗之间的权衡，和转码使能的多播机会，它允许灵活的计算和通信资源消耗之间的权衡。然后，我们建立了一个新的数学模型，反映了自然的，相对平滑使能和转码使能的组播机会的平均传输能量和转码能量的影响。基于该模型，在对质量变化和视频播放模式有不同要求的四种情况下，分别对传输资源分配、播放质量等级选择和传输质量等级选择进行优化，使能耗最小。通过比较四种情况下的最优值，我们证明了当可以利用更多的多播机会时，能量消耗减少。最后，数值结果表明，所提出的解决方案比现有的计划有很大的收益，并证明了有效利用这三种类型的组播机会的重要性。
2020-09-02 cs.IT math.IT
Exploiting Energy Accumulation Against Co-channel Interference in Wireless Energy Harvesting MIMO Relaying
研究了三节点多输入多输出中继系统中多天线中继处存在同信道干扰的情况。与传统的中继网络相反，我们考虑的情况下，中继是一个能量收集（EH）节点，并没有嵌入式能源供应。但它配备了可充电电池，以便它可以从源和共信道发射器发送的RF信号中收集和积累所收集的能量，以支持其操作。利用所考虑的系统的固有特性，我们开发了一种新的累积然后转发（ATF）协议，以消除CCI的有害影响。在所提出的ATF方案中，在每个传输块的开始处，中继可以选择EH操作以从源和CCI获取能量，或者信息解码（ID）操作以在遭受CCI的同时解码和转发源的信息。具体地，仅当中继站处的累积能量可以支持第二跳中的无中断传输时才激活ID操作。否则，在继电器处调用EH操作以收集和积累能量。通过建模的中继有限容量电池作为一个有限状态马尔可夫链（MC），我们推导出一个封闭的形式表示的系统吞吐量的建议ATF计划在混合Nakagami-m和瑞利衰落信道。数值结果验证了我们的理论分析，并表明所提出的ATF格式的能量积累显着优于现有的一个没有能量积累。
2016-09-29 cs.IT math.IT
Analysis of Indoor Uplink Optical Communication Positioning System Exploiting Multipath Reflections
本文介绍了一种用于室内应用的上行光无线定位系统。该技术使用基于室内光无线信道脉冲响应的指纹进行定位。利用视线峰值功率（LOS）、脉冲响应的第二功率峰值（SPP）以及LOS和SPP之间的延迟，我们提出了采用单个固定参考点的定位的概念设计和理论分析的证明，即，天花板上的光电探测器（PD）。添加更多的PD导致更准确的发射机位置估计。作为一个基准，我们提出了不同数量的PD和功能的Cramer-Rao下限（CRLB）的解析表达式。我们进一步提出了封闭形式的分析近似的信道脉冲响应的选择功能。仿真结果表明，在高信噪比条件下，对于典型的室内环境，采用1个PD和4个PD的定位精度分别为25 cm和5 cm.数值结果验证了推导的解析近似密切匹配的模拟。
2018-04-25 cs.IT math.IT
Beyond Point Estimates: Likelihood-Based Full-Posterior Wireless Localization
本文提出MC-CLE方法，通过神经评分网络和蒙特卡洛采样实现无线定位的完整后验推断，有效提升位置估计的准确性和不确定性量化能力。
2025-09-30 cs.IT cs.LG eess.SP
Exploiting Channel Diversity in Secret Key Generation from Multipath Fading Randomness
我们设计并分析了一种方法，从无线信道固有的随机性中提取密钥。本文研究了多径无线信道的信道模型，并利用信道分集产生秘密密钥比特。我们比较了基于整个信道状态信息（CSI）和基于单个信道参数（如接收信号强度指示符（RSSI））的密钥提取方法。由于从CSI到RSSI的自由度降低，基于CSI的密钥提取率远高于基于RSSI的密钥提取率。这表明，利用信道分集并使CSI信息可用于较高层将极大地有益于秘密密钥生成。我们提出了一个基于低密度奇偶校验（LDPC）码的密钥生成系统，并描述了两个系统的设计和性能：一个基于二进制LDPC码和其他（在较高的信噪比有用）基于四进制LDPC码。
2012-07-01 cs.CR cs.IT math.IT
Exploiting Channel Memory for Multi-User Wireless Scheduling without Channel Measurement: Capacity Regions and Algorithms
本文在两个假设下研究了多用户无线下行链路的基本网络容量：（1）信道没有被明确测量，因此瞬时状态是未知的;（2）信道被建模为ON/OFF马尔可夫链。这是一个需要探索的重要网络模型，因为在某些情况下，信道探测可能代价高昂或不可行。在这种情况下，我们可以使用具有来自先前传输的ACK/NACK反馈的信道存储器来提高网络吞吐量。计算封闭形式的容量区域的网络是困难的，因为它涉及到解决高维部分可观察马尔可夫决策问题。相反，在本文中，我们构建了一个内部和外部的能力区域的界限，表明该界限是紧的用户数是大的，流量是对称的。对于异构流量和任意数量的用户的情况下，我们提出了一个简单的依赖于带宽的策略，可以稳定的网络与任何数据率严格的内部容量范围内。稳定性分析使用了一种新的基于帧的李雅普诺夫漂移参数。外边界分析使用随机耦合和状态聚合约束的一个不安分的强盗问题的性能，使用相关的多臂强盗系统。我们的研究结果是有用的认知无线电网络，机会调度延迟/不确定的信道状态信息，和不安分的强盗问题。
2010-04-21 cs.IT cs.NI math.DS
RCFD: A Frequency Based Channel Access Scheme for Full Duplex Wireless Networks
最近，已经提出了带内全双工无线系统的几种工作实现，其中相同的节点可以在相同的频带中同时发送和接收。在物理层引入这种可能性可以提高性能，但也会在MAC层带来一些挑战。提出了一种新颖的全双工OFDM无线网络信道竞争机制。这种策略能够确保有效的传输调度，避免冲突的结果，并有效地利用全双工的机会。其结果是，相当大的性能改善，观察相对于标准和国家--
2016-05-31 cs.IT math.IT
Digital Twin-Assisted Measurement Design and Channel Statistics Prediction
Department of Electronic Systems, Aalborg University（电子系统系，奥尔堡大学）
本文提出一种结合数字孪生与统计学习的信道预测框架，利用未校准的数字孪生提取几何先验信息，提升预测精度并降低测量开销。
2026-03-24 cs.IT cs.LG math.IT
Exploiting Movable Antennas for Multi-Target Wireless Sensing System in Multipath Environments
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University（浙江大学信息与电子工程学院）；the Shenzhen Future Network of Intelligence Institute (FNii-Shenzhen)（深圳未来网络智能研究所）；the Guangdong Provincial Key Laboratory of Future Networks of Intelligence（广东省未来网络智能重点实验室）
研究多径环境中可移动天线无线传感系统的多目标检测问题，通过开发交叉稀疏马尔可夫混合先验推导目标位置后验概率，提出二维模糊函数分析角域传感性能，优化MA位置，算法低复杂度且性能与现有方法相当。
2026-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Network Simplification : Beyond Diamond Networks
我们考虑一个任意分层的高斯中继网络与$L$层的$N$中继，我们选择子网络与$K$中继每层。我们证明：（i）对于任意的$L, N$和$K = 1$，总是存在一个子网，该子网近似地实现了对于奇数$\frac{2}{(L-1)N + 4}$（分别为偶数$L$），（ii）对于$L = 2, N = 3, K = 2$，总是存在近似达到网络容量的$\frac{1}{2}$的子网。我们还提供了示例网络，即使是最好的子网也能达到这些分数（直到加性间隙）。一路上，我们得出了一些结果MIMO天线选择和容量分解，也可能是独立的利益。
2016-01-26 cs.IT math.IT
Secret-key generation from wireless channels: Mind the reflections
秘密密钥生成在无线环境中利用信道增益的随机性和互易性。提出了一种新的信道模型，它考虑了从接收天线元件的反射（或再辐射）的影响，从而捕获实际天线的物理特性。结果表明，在高信噪比（SNR）下，反射对合法节点之间可实现的秘密密钥速率具有恶化的影响。这些见解为使用无线信道的特性来防止窃听的通信系统的设计和操作提供了指导方针。
2013-08-06 cs.CR cs.IT math.IT
Wireless Information and Power Transfer in Full-Duplex Communication Systems
本文考虑了在全双工双向通信系统中，在两个节点的能量收集和发射功率约束下，最大化同时无线信息和功率传输（SWIPT）的总速率的问题。我们研究了全双工模式下SWIPT的接收功率分配器和发射功率的优化设计。利用速率分裂方法，给出了求解非凸问题的迭代算法。通过数值仿真验证了该算法的有效性。
2016-03-07 cs.ET cs.IT math.IT
Integrated Sensing and Channel Estimation by Exploiting Dual Timescales for Delay-Doppler Alignment Modulation
本文针对ISAC系统，利用路径不变时间与信道相干时间的双时间尺度，提出基于DDAM的ISAC框架及ASOMP-SR算法，实现联合环境感知与PSI估计，相比OFDM提升频谱效率并降低PAPR。
2023-10-17 cs.IT eess.SP math.IT
Fast Channel Estimation for Millimetre Wave Wireless Systems Using Overlapped Beam Patterns
研究了毫米波无线系统中大天线阵的信道估计问题。通过利用毫米波信道的稀疏性，我们提出了一种有效的估计算法的基础上，一种新的重叠波束方向图设计。分析了该算法的性能，推导出信道估计失败概率的上界。结果表明，该算法可以显著减少信道估计中所需的测量次数（例如，当使用单个重叠时为225%）。
2018-04-18 cs.IT math.IT
Contextual Beamforming: Exploiting Location and AI for Enhanced Wireless Telecommunication Performance
本文针对移动场景下迭代波束成形延迟高的问题，提出上下文波束成形概念，验证MRT算法可提升53%信噪比，指出结合MRT、ZF与贝叶斯优化DNN是最优方案，并探讨可编程交换机的应用潜力。
2023-07-02 cs.IT cs.SY eess.SY
Integrating Mediumband with Emerging Technologies: Unified Vision for 6G and Beyond Physical Layer
本文提出6G及未来物理层融合新兴技术向中频段演进的愿景，阐述RS、感知、DTs、射线追踪与AI协同缓解深度衰落的路径，有望实现通信性能的变革性提升。
2025-01-17 cs.IT math.IT
Beyond the "G" Frontier: A Time Traveler's Century-Long Vision for Wireless Intelligence
NeuroBazar（神经巴扎）
本文依托信息-曲率效率定律（ICEL）展望2025至2125年的无线发展，提出其不会沿6G、7G代际迭代，而将通过曲率管控多领域融合，构建支撑技术与生物生命的自感知信息流全球生态。
2026-09-24 cs.IT math.IT
Stochastic Dependence in Wireless Channel Capacity: A Hidden Resource
本文致力于探索和利用无线信道中的隐藏资源。我们发现无线信道容量的随机相关性是一种隐藏资源，具体地说，如果无线信道容量具有负相关性，则无线信道以较小的容量获得较好的性能。我们发现无线信道的相关性由无线系统中的不可控参数和可控参数共同决定，通过可控参数诱导负相关性，实现相关性控制。我们将无线信道容量建模为马尔可夫加性过程，即，定义在马尔可夫过程上的一个可加过程，我们使用copula来表示底层马尔可夫过程的依赖结构。基于不可控参数的时间依赖性以及不可控参数与可控参数之间的空间依赖性的先验信息，构造了马尔可夫过程的时间Copula序列，在给定初始分布的情况下，得到了满足无线信道容量期望依赖性的可控参数的转移矩阵序列.本文的目标是从改变容量的相关结构来改善无线信道的性能。
2019-11-11 cs.IT math.IT
Physical Layer Security Schemes for Full-Duplex Cooperative Systems: State of the Art and Beyond
由于无线介质的广播特性，无线通信极易受到窃听攻击。传统上，安全的无线数据传输依赖于网络层的密码技术，这导致高计算能力和复杂性。作为一种替代方案，物理层安全（PLS）正在成为一个有前途的范例，以保护无线系统，利用无线信道的物理特性。在众多的PLS方法中，基于协作通信的PLS方法是一种很好的方法，受到了研究界的广泛关注。虽然具有半双工中继的PLS方案已经被广泛发现，但是具有全双工（FD）中继的协作系统中的PLS问题远未被全面理解。在本文中，我们首先提出了最先进的PLS方法提出的FD合作系统。然后，我们提供了一个案例研究中，提出了一个基于源的干扰方案，以提高保密性能的合作系统与不可信FD中继。最后，我们概述了几个有趣的，但具有挑战性的未来研究问题，在这个主题。
2017-11-15 cs.IT math.IT
Linear Capacity Scaling in Wireless Networks: Beyond Physical Limits?
我们调查的作用，在无线网络中的合作受到空间自由度的限制。为了解决最坏的情况下，我们考虑一个自由空间的视线类型的环境，没有散射和衰落。我们确定了三个定性不同的操作制度，由网络A的面积，相对于波长λ归一化，比较用户的数量n。在具有sqrt{A}/lambda < sqrt{n}的网络中，空间自由度的限制不允许实现比sqrt{n}更好的容量缩放，并且该性能可以通过多跳来容易地实现。然而，对于sqrt{A}/lambda > sqrt{n}的网络，可用的自由度的数量是min（n，sqrt{A}/lambda），大于通过多跳可以实现的数量。我们表明，在这个制度的最佳容量扩展是通过层次合作。特别地，在sqrt{A}/lambda> n的网络中，分层合作可以实现线性缩放。
2010-02-16 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
Towards Green and Infinite Capacity in Wireless Communication Networks: Beyond The Shannon Theorem
本文提出了一种新的无线通信资源分配方法。在这种新方法下，已经表明所需的功率预算变得与下行链路中被服务的终端的数量无关。然而，所需的功率仅取决于覆盖区域，即小区边界处的信道损耗。因此，可以在有限且小的下行链路功率预算下同时支持大量（理论上任何数量）终端。这对于支持HSPA+、LTE和5G中的下行链路信令信道非常有用。支持巨大的D2D通信下行链路也是非常有用的。此外，基于相同的概念，已经提出了用于单链路点对点通信的新系统配置。利用这种新的配置，所实现的数据率变得与所需的发射功率无关。这意味着可以在目标BER下并且以小且有限的发射功率实现任何数据率。这似乎违反了香农定理的一些主要结果。本文将详细讨论这一问题。
2015-07-14 cs.IT math.IT
Learning Rate Optimization for Federated Learning Exploiting Over-the-air Computation
联邦学习（FL）作为一种有前途的边缘学习框架，通过在设备上进行分布式学习和在中央服务器上进行模型聚合，可以有效地解决延迟和隐私问题。为了实现高效的无线数据聚合，最近已经提出了空中计算（AirComp）并且引起了立即的关注。然而，无线信道的衰落会在基于AirComp的FL方案中产生聚合失真。为了克服这种影响，动态学习率（DLR）的概念，提出了这项工作。我们开始我们的讨论，考虑多输入单输出（MISO）的情况下，因为底层的优化问题是凸的，并有封闭形式的解决方案。然后，我们将我们的研究扩展到更一般的多输入多输出（MIMO）的情况下，并推导出一个迭代法。利用MNIST和CIFAR10数据集进行的大量仿真结果表明，该方法在降低聚合失真和保证测试精度方面是有效的。此外，我们提出了渐近分析，并给出了一个接近最优的接收波束形成设计方案的封闭形式，这是通过数值模拟验证。
2021-04-04 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless large AI model: shaping the AI-empowered future of 6G and beyond
Zhejiang University（浙江大学）；Guangdong Tobacco Maoming Co., Ltd.（广东烟草茂名有限公司）；Southeast University（东南大学）；Tsinghua University（清华大学）；Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）；Xidian University（西安电子科技大学）；Nanjing University（南京大学）；the University of Hong Kong（香港大学）
本文探讨无线大AI模型在6G及后续通信系统中的应用，分析其在数据处理、推理和决策中的优势，总结其在无线网络中的协同效应及未来研究方向。
2026-05-09 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic Frame Structure for Next Generation Wireless Networks
在本文中，我们设计了一种新的无线电资源块（RB）的结构命名为动态资源块结构（D-RBS），它可以处理低延迟流量和数据速率的大波动，通过利用智能时间和频率同步。在我们的框架中，具有预定义带宽和持续时间的主资源块被划分为具有相同带宽和持续时间的几个小块。根据服务要求，例如，数据速率和等待时间，用户被分配到一些这些小块，这些小块在频率和时间上都是不连续的。这与先前介绍的静态资源块结构（S-RBS）形成对比，在S-RBS中，每个RB的大小是预定的和固定的。我们提供了资源分配框架，这种RB结构和制定的优化问题，其解决方案是通过交替搜索方法（ASM）的基础上连续凸逼近方法（SCA）。我们利用单调优化方法提供了一个全局最优解。通过仿真，我们研究了我们提出的方案与S-RBS方案的性能，并显示它有26%的增益相比，S-RBS方案。
2020-02-02 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting Deep Learning for Secure Transmission in an Underlay Cognitive Radio Network
研究了认知无线电网络中基于机器学习的安全功率分配问题。特别是，一个神经网络（NN）为基础的方法，提出了最大化的保密率的次级发射机的总发射功率的约束下，和干扰泄漏的主接收机，其中三个不同的正则化方案。与传统方法相比，该算法的主要优点是能够同时解决具有完美和不完美信道状态信息的功率分配问题。在传统的设置中，必须设计两种完全不同的优化框架，即稳健设计和非稳健设计。此外，常规算法通常基于迭代技术，因此，它们需要相当多的迭代次数，使得它们不太适合于存在非常严格的延迟约束的未来无线网络。为了满足未来超可靠低延迟网络的前所未有的要求，我们提出了一种基于神经网络的方法，可以确定CR网络中的功率分配，大大减少了计算时间和复杂性。由于这种训练的神经网络只需要少量的线性运算来产生所需的功率分配，该方法也可以扩展到未来无线网络中的不同延迟敏感的应用和服务。当评估所提出的方法与传统的方法，使用一个合适的测试集，所提出的方法可以达到94%以上的保密率性能小于1%的计算时间和超过93%的干扰泄漏约束的满足。这些结果的获得大大减少了计算时间，我们相信它适合未来的实时无线应用。
2021-01-05 cs.IT math.IT
Full-Spectrum Wireless Communications for 6G and Beyond: From Microwave, Millimeter-Wave, Terahertz to Lightwave
本文提出全频谱无线通信（FSWC）概念，利用从微波到光波的整个电磁频谱资源，为6G提供充足带宽并开创新范式，并探讨太赫兹与光波段的机遇和挑战。
2023-05-11 cs.IT eess.SP math.IT
Beyond 5G Wireless Localization with Reconfigurable Intelligent Surfaces
5G无线电定位利用角度和延迟信息，凭借增加的带宽和大型天线阵列。当大型阵列嵌入表面时，它们可以被动地将电磁波引导到空间的首选方向。可重构智能表面（RIS）被视为变革性的“超越5G”技术，因此可以控制物理传播环境。鉴于这样的RIS主要用于通信目的，到目前为止，我们在这里的状态和分析的RIS辅助下行链路定位问题，从费舍尔信息的角度。然后，在此分析的基础上，我们提出了一个两步优化方案，选择最佳的RIS组合被激活，并控制其组成元素的相位，以提高定位性能。初步的模拟结果显示，与自然散射相比，覆盖范围和准确度的增益，同时指出在低信噪比（SNR）和路径间干扰方面的局限性。
2020-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Constellation Multiple Access for Beyond 5G Wireless Systems
提出面向5G后系统的ACMA/AC NOMA，通过基站自适应优化用户信号相位偏移形成统一星座，并结合MML接收机盲估计相位，提升速率与误码性能。
2024-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
A Differential Feedback Scheme Exploiting the Temporal and Spectral Correlation
有限反馈信道提供的信道状态信息（CSI）可以用来提高系统的吞吐量。然而，在多输入多输出（MIMO）系统中，实现该CSI反馈的信令开销可能相当大，而上行链路反馈信道的容量通常是有限的。因此，减少反馈比特的数量至关重要。有限反馈压缩的现有工作通常采用块衰落信道模型，其中仅考虑无线信道中的时间或频谱相关性。在本文中，我们提出了一个差分反馈方案，充分利用时间和频谱相关性，以减少反馈负载。然后，研究了MIMO双选择性衰落信道下的最小差分反馈速率。最后通过仿真验证了分析的正确性。
2013-06-16 cs.IT math.IT
Rate Analysis of Ultra-Reliable Low-Latency Communications in Random Wireless Networks
在这封信中，我们分析了可实现的超可靠低延迟通信（URLLC）在随机建模的无线网络的速率。我们使用两个数学工具来正确地描述所考虑的系统：i）随机几何模型的空间位置的发射机在网络中，和ii）有限块长度分析，以反映短数据包的功能。利用这些工具，我们推导出一个积分形式的表达的解码错误概率的函数的目标速率，路径损耗指数，通信范围，密度，和信道编码长度。我们还得到了一个紧逼近的封闭形式。从分析结果的主要发现是，在URLLC中，增加信号干扰比（SIR）带来的速率性能的显着改善相比，增加信道编码长度。通过仿真，我们表明，分数频率复用通过减少相互干扰的量来提高区域频谱效率。
2019-10-30 cs.IT math.IT
Beyond Diagonal RIS-Aided Wireless Communications Systems: State-of-the-Art and Future Research Directions
本文系统综述了BD-RIS的建模方法、结构特性、应用场景及与新兴技术的集成，并总结了关键挑战与未来研究方向，旨在揭示其在未来无线通信系统中的变革潜力。
2025-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design and Time Allocation for Wireless Powered Communication Networks
本文研究了一种多输入单输出（MISO）的无线供电通信网络（WPCN）的协议下的收获，然后发送。具有可靠供电的电力站（PS）在下行链路（DL）中通过无线电力传输（WPT）对被动用户节点进行补充，然后在上行链路（UL）中每个用户节点通过时分多址（TDMA）方案向信宿发送独立的信息。我们考虑联合时间分配和波束形成设计，以最大化系统的总吞吐量。半定松弛（SDR）技术被应用于解决非凸设计问题。证明了SDR逼近的紧性，从而证明了SDR逼近的全局最优性。这意味着在PS处仅需要一个单个能量波束形成器。然后利用其固有结构，提出了一种快速的半封闭形式解。仿真结果从时间复杂度和信息吞吐量的角度证明了所提算法的有效性。
2014-03-18 cs.IT math.IT
