AMMSE Optimization for Multiuser MISO Systems with Imperfect CSIT and Perfect CSIR
在本文中，我们考虑的MU-MISO系统的鲁棒线性预编码器的设计，用户有完美的信道状态信息（CSI），而BS有部分CSI。具体地，除了估计误差向量的协方差矩阵之外，BS还可以访问信道向量的不完美估计。利用二阶泰勒展开得到了平均最小均方误差（AMMSE）的封闭表达式。这种近似是用来制定两个基于公平的鲁棒设计问题：最大AMMSE约束问题和功率约束问题。我们提出了一种基于凸优化技术的算法来解决第一个问题，而第二个问题是通过利用这两个问题之间的密切关系，除了它们的单调性。
2014-09-20 cs.IT math.IT
On the Secrecy Outage Capacity of Physical Layer Security in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI
研究了大规模多输入多输出（LS-MIMO）中继系统的物理层安全问题。LS-MIMO中继系统的优势被用来提高无线安全性和频谱效率。特别是，短拦截距离引起的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息（CSI）两种情况下，研究了不完全CSI对两种典型中继系统的影响，放大和转发（AF）和解码和转发（DF）系统，并获得显式表达式的保密中断能力的两种情况。最后，数值结果验证了我们的理论结论.
2014-01-14 cs.IT math.IT
Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Imperfect CSIT
本文讨论了比特交织编码多波束形成（BICMB）的性能[1]，[2]与波束形成向量的不完善的知识。大多数对发射端有限速率信道状态信息（CSIT）的研究都假设预编码矩阵在任意酉变换下具有不变性。在BICMB中，此属性不成立。另一方面，BICMB的最佳预编码器和检测器在对角酉变换下不变。为了设计一个有限速率的CSIT系统的BICMB，我们提出了一个新的失真测量优化下的不变性。基于这种新的失真测度，我们引入了一组新的质心，并采用广义Lloyd算法进行码书设计。我们提供的仿真结果表明，所提出的失真措施和各种接收机的线性检测器的码本设计实现的性能改善。我们表明，虽然这些接收器具有相同的性能完美的CSIT，他们的性能不完美的CSIT下的变化。
2008-05-08 cs.IT math.IT
Generalized Nearest Neighbor Decoding for MIMO Channels with Imperfect Channel State Information
针对多输入多输出（MIMO）衰落信道中信道状态信息（CSI）不完全的情况，提出了一种新的接收机结构，该结构结合了最近提出的广义最近邻解码规则（GNNDR）和基于连续干扰消除（SIC）思想的连续过程.认识到信道的输入输出关系是一个非线性映射下不完美的CSI，GNNDR是能够提取信息嵌入在联合观察信道输出和不完美的CSI比传统的线性计划，更有效地揭示了我们通过广义互信息（GMI）的可达速率分析。仿真结果表明，该方案的性能接近理想信道状态下的信道容量，明显优于传统的导频辅助方案，后者先估计信道状态信息，然后将估计的信道状态信息作为真实信道状态信息进行相干解码。
2021-08-30 cs.IT math.IT
Performance Analysis of ZF Receivers with Imperfect CSI for Uplink Massive MIMO Systems
本文研究了多小区环境下大规模多输入多输出系统的上行链路。由于基站（BS）使用从用户发送的导频信号来估计信道状态信息（CSI），因此实际上每个BS将具有不完美的CSI。假设采用迫零方法消除多用户干扰，推导了基站在不理想CSI下的信干噪比（SINR）、可达速率、中断概率和符号出错率的概率密度函数（PDF）的精确解析表达式。的SER的上限也推导出任意数量的天线在BS。此外，我们推导出的情况下，在BS的天线的数量趋于无穷大的可实现的速率的上限，并通过给出数值结果的分析进行了验证。
2016-06-10 cs.IT math.IT
Secure Wireless Information and Power Transfer in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI
在本文中，我们解决的问题，安全的无线信息和功率传输的大规模多输入多输出（LS-MIMO）放大转发（AF）中继系统。利用LS-MIMO中继的优势来提高无线安全性、传输速率和能量效率。特别是，短拦截距离和长传输距离带来的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息的情况下，研究了不完全CSI对保密中断容量的影响，得到了保密中断容量与发射功率和信道条件的显式关系。然后，我们提出了一个最佳的功率分配方案，在中继，以最大限度地提高保密中断容量。最后，我们的理论索赔进行了验证仿真结果。
2014-07-21 cs.IT math.IT
Sum Secrecy Rate in MISO Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
本文研究了在MISO（multiple-input-single-output）{ \em full-duplex}窃听信道中，存在被动窃听者和不完全信道状态信息（CSI）时的可达和保密率.我们假设参与全双工通信的用户具有多个发射天线，并且用户和窃听者各自具有单个接收天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化最坏情况下的和保密率，得到了可实现的完美保密率域。我们还得到了相应的发送协方差矩阵与消息信号和干扰信号。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2015-03-25 cs.IT math.IT
Capacity Analysis of Bidirectional AF Relay Selection with Imperfect Channel State Information
在这封信中，我们分析了双向放大和转发中继选择（RS）的遍历容量与不完美的信道状态信息（CSI），即，过时的CSI和不完美的信道估计。在实际应用中，由于CSI的不完美性，无法获得最大化遍历容量的最优RS方案。因此，讨论和分析了两种次优RS方案，其中第一种RS方案是基于不完美信道系数的，第二种RS方案是基于预测信道系数的。给出了不完美CSI下的遍历容量的封闭形式，与仿真结果吻合较好。结果表明，当信道状态信息不完全时，双向RS的遍历容量会大大降低，而基于信道预测的RS方案具有更好的性能，当预测长度足够大时，它无限接近最优性能。
2013-01-21 cs.IT math.IT
Average Achievable Rate Analysis of Cell-Free Massive MIMO in the Finite Blocklength Regime with Imperfect CSI
针对无小区大规模MIMO系统在超可靠低延迟通信约束下非理想CSI对有限块长平均可达速率影响未充分探索的问题，本文提出拉普拉斯域闭式表达式分析框架，通过理论推导与数值仿真验证准确性，并表明该架构可缓解非理想CSI导致的性能损失。
2025-08-26 cs.IT math.IT
Online Multi-Cell Coordinated MIMO Wireless Network Virtualization with Imperfect CSI
我们考虑在线协调预编码设计下行链路无线网络虚拟化（WNV）在多小区多输入多输出（MIMO）网络与不完善的信道状态信息（CSI）。在我们的WNV框架中，基础设施提供商（InP）拥有由几个服务提供商（SP）共享的每个基站，而这些服务提供商彼此不知道。SP根据用户业务的虚拟化需求设计其预编码器，而InP设计实际的预编码解决方案以满足SP的业务需求。我们的目标是最大限度地减少长期的时间平均预期的预编码偏差在MIMO衰落信道，每个小区的长期和短期的发射功率限制。我们提出了一种在线协调预编码算法的虚拟化，它提供了一个完全分布式的半封闭形式的预编码解决方案，在每个小区，仅基于当前不完善的CSI没有任何CSI交换跨小区。考虑到不完美的CSI的InP和SP的双重影响，我们表明，我们提出的算法是在一个$O(δ)$的差距，从最佳的任何时间范围内，其中$δ$是一个CSI不准确的指标。仿真结果验证了我们提出的算法的性能下两种常用的预编码技术在一个典型的城市微小区网络环境。
2021-05-17 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink under Imperfect CSI and Finite Length Coding
我们使用随机网络演算来研究迫零波束形成的多用户MISO系统的延迟性能。首先，我们考虑理想的假设与长码字和完美的CSI在发射机，在那里我们观察到一个强大的信道硬化效应，结果在非常高的可靠性方面的最大延迟的应用程序。然后，我们研究了更现实的假设下，不完美的CSI和有限块长度信道编码的系统。这些影响导致干扰和传输错误，我们推导出封闭形式的下限和上限的错误概率。与理想情况相比，不完美的CSI和有限长度编码导致平均传输速率的大规模降级。令人惊讶的是，系统仍然保持与理想情况下相同的定性行为：只要平均传输速率高于到达速率，系统仍然可以实现相对于最大延迟的非常高的可靠性。
2018-06-26 cs.IT math.IT
Downlink Precoding with Mixed Statistical and Imperfect Instantaneous CSI for Massive MIMO Systems
本文研究了大规模多输入多输出（MIMO）系统中一种新的下行链路传输模式的可行性，仅具有统计信道状态信息（CSI）的用户和具有不完美瞬时CSI的用户。研究了混合利用统计CSI和非理想瞬时CSI的下行链路预编码设计问题。首先从理论上分析了两类用户之间的相互干扰对可达速率的影响。在此基础上，考虑到互干扰抑制，提出了一种扩展迫零（eZF）和扩展最大比传输（eMRT）预编码方法，分别以最小化基站总发射功率和最大化用户接收信号功率为目标。由于利用了统计CSI，避免了基于导频的信道估计，从而使更多的活跃用户，更高的系统和速率和更短的传输延迟。最后通过仿真验证了理论分析的正确性和所提出的预编码方法的优越性。
2017-11-30 cs.IT math.IT
On the Joint Impact of Hardware Impairments and Imperfect CSI on Successive Decoding
在本文中，一个空间复用多输入多输出（MIMO）系统时，随着RF的硬件缺陷发生在通信设置的分析研究。更具体地，当实现连续干扰消除（SIC）时，考虑收发器处的硬件损伤和接收器处的不完美信道状态信息（CSI）的情形。分析了两种流行的线性检测方案，即迫零SIC（ZF-SIC）和最小均方误差SIC（MMSE-SIC）。当考虑独立同分布的瑞利衰落信道时，给出了新的SIC各阶段中断概率的解析表达式。此外，著名的连续SIC阶段之间的误差传播效应进行了分析，而封闭形式的表达式推导出一些特殊情况下的利益。最后，有用的工程见解体现，如可实现的分集阶数，ZF和MMSE-SIC之间的性能差异，以及不完美的CSI和/或硬件损伤的存在对整体系统性能的影响。
2016-10-05 cs.IT math.IT
On the Achievable Diversity-Multiplexing Tradeoff in MIMO Fading Channels with Imperfect CSIT
在本文中，我们分析了分集和复用在多输入多输出（MIMO）信道与不完善的信道状态信息在发送端（CSIT）的基本权衡。我们表明，不完美的CSIT，更高的分集增益，以及更有效的分集复用权衡（DMT）可以实现。在具有K个发射/接收天线的多输入单输出（MISO）/单输入多输出（SIMO）信道的情况下，可以在空间复用增益r处获得d（r）=K（1-r+Kα）的分集增益，其中α是本文定义的CSIT质量。对于M（M>1）个发射天线和N（N>1）个接收天线的一般MIMO信道，我们证明了根据α的值，可以得到不同的DMT，并且α的值对可实现的分集有很大的影响，特别是在高复用增益下。具体地，当α高于某个阈值时，可以实现d（r）=MN（1+MNα）-（M+N-1）r的分集增益;否则，可实现的DMT低得多，并且可以被描述为取决于M、N、r和α的不连续线段的集合。我们的分析表明，不完美的CSIT显着提高可实现的分集增益，同时享受高空间复用增益。
2009-08-16 cs.IT math.IT
Overloaded Multiuser MISO Transmission with Imperfect CSIT
下一代无线通信网络所需的功能将是同时为大量具有异构CSIT质量和需求的设备提供服务的能力。在本文中，我们考虑重载MISO BC与两组CSIT质量。我们提出了一种传输方案，其中退化的符号叠加在顶部的空间复用符号。所开发的策略允许以非正交的方式为所有用户提供服务，分析表明，与现有方案相比，该策略具有更好的性能。此外，在自由度意义上的最优性。
2016-12-05 cs.IT math.IT
Secrecy Sum-Rates with Regularized Channel Inversion Precoding under Imperfect CSI at the Transmitter
在本文中，我们研究了正则化的信道反转预编码的性能在MISO广播信道的机密消息下不完美的信道状态信息在发送端（CSIT）。我们得到了一个近似的可实现的保密和率，这几乎肯定是准确的发射天线的数量和用户的数量增长到无穷大，在一个固定的比例。仿真结果表明，这种分析是准确的，即使是有限大小的系统。对于FDD系统，我们确定CSIT误差必须如何与SNR成比例，并且我们推导出确保与具有完美CSIT的情况下的恒定高SNR速率间隙所需的反馈比特数。对于TDD系统，我们研究了最佳的信道训练量，最大限度地提高高信噪比的保密和速率。
2013-04-23 cs.IT math.IT
Coding for Quasi-Static Fading Channel with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文针对发射端具有不完美信道状态信息和量化反馈的准静态衰落信道，通过在 SK 型收发机中引入模格函数与辅助信号，完全消除了由 I-CSIT 引起的译码错误，成功设计了高效的 SK 型编码方案。
2025-07-02 cs.IT math.IT
Detection of Spatially-Modulated Signals in Doubly Selective Fading Channels With Imperfect CSI
为了检测空间调制信号，接收器需要每个发射-接收天线对的信道状态信息（CSI）。虽然CSI并不完美且随时间变化，但大多数空间调制（SM）系统的研究都假设CSI和时不变信道是完全已知的。多个空间子信道之间的空间相关性，这是必须考虑CSI是不完美的，也往往被忽视。在本文中，我们释放上述假设，并考虑CSI的不确定性以及时空选择性。我们推导出信道估计误差感知最大似然（CEEA-ML）检测器以及PSK和QAM信号的几个低复杂度的替代方案。由于CSI的不确定性取决于所使用的信道估计器，我们认为在我们的研究中的决策反馈和基于模型的估计。最大似然检测器和一些次优检测器的出错率性能进行了分析。通过仿真和分析得到的数值结果表明，CEEA-ML检测器提供了明显的性能增益对传统的失配SM检测器，在许多情况下，所提出的次优检测器只会产生很小的性能损失。
2017-05-12 cs.IT math.IT
C-RAN Zero-Forcing with Imperfect CSI: Analysis and Precode\&Quantize Feedback
在未来的蜂窝网络中，通过远程无线头端（RRH）的集群进行下行链路联合传输是用于提高吞吐量的必要技术。该方法需要在设计联合预编码器的处理单元处的全局信道状态信息（CSI）。为此，必须在RRH和该单元之间共享大量CSI。本文提出了两个贡献。第一个是一个新的上限的速率损失，这意味着一个下限的可实现的速率，通过集群的RRH采用联合迫零（ZF）与不完整的CSI。第二个贡献，这遵循的见解，从约束，是一个新的CSI共享方案，大大减少了大的开销与获取全球CSI联合传输。简而言之，每个RRH应用本地预编码矩阵，其创建可以用更少的比特更准确地量化的低维有效信道，从而减少共享CSI的开销。除了CSI共享开销之外，该方案还降低了必须递送到集群中的每个RRH的数据率。
2021-11-28 cs.IT math.IT
On the Outage Performance of SWIPT-NOMA-CRS with imperfect SIC and CSI
本文提出了一种基于非正交多址接入的协作中继系统（NOMA-CRS）来提高频谱效率。此外，提出了NOMA-CRS中继的无线信息和功率同步传输（SWIPT）。在SWIPT-NOMA-CRS中，实现了三种不同的能量收集（EH）协议，功率共享（PS）、分时（TS）和理想协议。针对所有三种EH协议，研究了SWIPT-NOMA-CRS的中断性能。在分析中，代表实际/合理的情况下，不完美的连续干扰消除器（SIC）和不完美的信道状态信息（CSI）被考虑在内。推导出的中断概率（OP）的表达式通过计算机模拟验证。此外，还推导了不含EH的NOMA-CRS基准方案在不理想SIC和CSI下的OP。基于大量的模拟，揭示了SWIPT-NOMA-CRS优于没有EH的NOMA-CRS。最后，讨论了各参数对SWIPT-NOMA-CRS中断性能的影响，给出了给定场景下的最优PS因子、TS因子和功率分配系数。
2020-09-29 cs.IT math.IT
DRL-Based Antenna Position Optimization For MA-Assisted OTFS System Under Imperfect CSI
School of Information Science and Engineering, Shandong University（山东大学信息科学与工程学院）；School of Electrical and Electronics Engineering, Nanyang Technological University（南洋理工大学电气与电子工程学院）
本文提出利用可移动天线技术优化OTFS系统中波长级天线位置，在不完美信道状态信息下缓解深衰落。通过稀疏贝叶斯学习方法与变分推断实现准确CSI获取，并基于估计CSI提出深度强化学习策略优化天线位置，实验表明该方法显著提升信道估计精度和信道增益。
2026-04-26 cs.IT math.IT
Wireless Map-Reduce Distributed Computing with Full-Duplex Radios and Imperfect CSI
考虑一个分布式计算系统，其中工作节点通过共享无线信道连接。节点可以存储需要进行计算的数据集的一部分，并且遵循Map-Shuffle-Reduce协议以实现协作处理。如果在节点处执行的计算之间存在某种程度的冗余，则可以通过使用编码多播或协作传输来减少Shuffle阶段期间的节点间通信负载。先前表明，后一种方法能够在全双工节点和完美的发送侧信道状态信息（CSI）的存在下将高信噪比通信负载减少一半。在本文中，提出了一种新的方案，叠加编码的基础上，被证明优于编码组播和协作传输的假设下，不完美的CSI。
2018-10-26 cs.IT math.IT
Dirty Paper Coding for the MIMO Cognitive Radio Channel with Imperfect CSIT
研究了高斯多输入多输出（MIMO）认知无线电信道（CRC）中，当发射端（CSIT）和接收端分别存在不完全和完全信道知识时，基于脏纸编码（DPC）的传输方案.特别地，在发送协方差矩阵上优化MIMO CRC的和速率的问题被处理。在基于DPC的传输策略下，这种优化需要与对膨胀因子的优化联合执行。为此，首先研究在具有不完美CSIT的MIMO信道$Y=H_1 X + H_2 S + Z$上确定膨胀因子的问题。对于这个问题，两个迭代算法，推广了相应的算法提出的信道$Y=H(X+S)+Z$，开发。随后，推导出了在给定的膨胀因子选择下，MIMO CRC在传输协方差上的和速率最大化的必要条件。利用这些必要条件和确定膨胀因子的算法，提出了联合优化的迭代数值算法。一些有趣的意见，从算法得到的数值结果。此外，高SNR和速率缩放因子可实现的CRC与不完美的CSIT。
2009-06-12 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Power Allocation in Cognitive Radio Systems with Imperfect Spectrum Sensing
研究了感知频谱共享认知无线电系统中次用户能量有效的功率分配方案。假设次用户首先执行可能有错误的信道感测，然后基于感测决策以不同的功率电平发起数据传输。在总功耗中考虑了电路功率。在这种情况下，优化问题是最大化能量效率（EE）的峰值/平均传输功率约束和峰值/平均干扰约束。利用EE最大化问题的拟凹性，将原问题转化为等价的参数化凹问题，提出了一种基于Dinkelbach方法的迭代功率分配算法。在存在关于次级发射机处的传输链路和干扰链路的不同级别的信道侧信息（CSI）的情况下，即传输链路和干扰链路两者的完美CSI、传输链路的完美CSI和干扰链路的不完美CSI、两个链路的不完美CSI或两个链路的仅统计CSI，识别最优功率电平。通过数值计算，分析了感知性能、不同类型的CSI可用性以及发射和干扰功率约束对次用户EE的影响。
2016-02-11 cs.IT math.IT
MISO Broadcast Channel with Imperfect and (Un)matched CSIT in the Frequency Domain: DoF Region and Transmission Strategies
在这方面的贡献，我们专注于频域两个用户多输入单输出广播信道（MISO BC）的发射机有不完美的和（不）匹配的两个用户在两个子带的信道状态信息（CSI）。我们提供了一个上界的自由度（DoF）区域，这是严格的状态相比，最先进的。通过分解的子带到子信道根据CSI反馈质量，我们解释的DoF区域的加权和，在每个子信道。此外，我们研究了次优方案，即频分多址（FDMA），迫零波束形成（ZFBF）和$S_3^{3/2}$方案Tandon等人时，\emph{DoF}损失的总和。结果表明，通过次优策略之间的切换，我们可以获得至少80%和66.7%的最佳总和\emph{DoF}性能不匹配和匹配CSIT的情况下，分别。
2013-10-24 cs.IT math.IT
A Hierarchical Rate Splitting Strategy for FDD Massive MIMO under Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决干扰问题，最近提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们提出了一种新的和一般的框架，表示为分层速率分裂（HRS），这是特别适合于FDD大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。分析了不完全CSIT下HRS的渐近和率。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了显着的和速率增益HRS在不同的基线。
2015-07-28 cs.IT math.IT
Robust Transmission for Massive MIMO Downlink with Imperfect CSI
本文研究了大规模多输入多输出（MIMO）下行链路在不完全信道状态信息（CSI）下的鲁棒线性预编码器设计问题。在BS处获得的每个UE的不完美CSI在具有信道均值和信道方差信息的联合相关信道模型下被建模为统计CSI，其包括信道估计误差、信道老化和空间相关性的影响。设计目标是最大化期望的加权和速率。将最小化-最大化（MM）算法与确定性等价方法相结合，导出了一种鲁棒线性预编码器设计算法。该算法实现了期望加权和速率最大化问题的一个稳定点。为了降低计算复杂性，两个低复杂度的算法，然后推导。一个用于一般情况，另一个用于所有通道均值为零的情况。对于后一种情况，证明了波束域传输是最优的，因此预编码器设计简化为波束域中的功率分配优化。仿真结果表明，所提出的鲁棒线性预编码器设计适用于各种移动场景，并实现高频谱效率。
2019-04-21 cs.IT math.IT
Joint User Scheduling and Precoding for XL-MIMO Systems with Imperfect CSI
针对非理想CSI下的XL-MIMO系统，提出联合用户调度与预编码算法，通过长期CSI调度并选择更新CSI的用户，提升和频谱效率并强调训练开销与信道估计误差的影响。
2023-02-25 cs.IT eess.SP math.IT
NOMA in the Uplink: Delay Analysis with Imperfect CSI and Finite-Length Coding
我们研究是否使用非正交多址接入（NOMA）在移动网络的上行链路可以提高性能的正交多址接入（OMA）时，系统需要超可靠的低延迟通信（URLLC）。为了回答这个问题，我们首先考虑一个理想的系统模型，完美的信道状态信息（CSI）在发射机和长码字，其中我们确定最佳的解码顺序时，解码器使用连续干扰消除（SIC）和推导出封闭形式的表达式时，联合解码的最佳速率。虽然联合解码即使在严格的延迟约束下也表现良好，但具有SIC解码的NOMA通常比OMA表现更差。对于低延迟系统，我们还必须考虑有限长度信道编码以及基于速率自适应的不完美CSI的影响。我们推导出封闭形式的近似相应的中断或错误概率，并发现这些影响创建一个更大的性能惩罚NOMA比OMA。因此，具有SIC解码的NOMA可能经常不适合于URLLC。
2019-03-22 cs.IT math.IT
Coded Federated Computing in Wireless Networks with Straggling Devices and Imperfect CSI
分布式计算平台通常假定处理器之间的可靠和专用连接的可用性。这项工作考虑了一种替代方案，相关的无线数据中心和联邦学习，其中的分布式处理器，一般不同的编码数据上操作，通过共享的无线信道通过全双工传输访问连接。该研究考虑了无线和计算损伤，包括干扰，不完美的信道状态信息和离散的处理器，它假设了一个映射-洗牌-减少编码的计算范式。系统的总延迟，作为计算和通信延迟的总和，研究了不同的洗牌策略，揭示了分布式计算，编码和合作或协调传输之间的相互作用。
2019-01-16 cs.IT math.IT
MIMO DF Relay Beamforming for Secrecy with Artificial Noise, Imperfect CSI, and Finite-Alphabet
在本文中，我们考虑解码和转发（DF）中继波束形成与不完善的信道状态信息（CSI），合作人工噪声（AN）注入，和有限字母表输入存在的用户和$J$非合谋窃听。源和用户之间的通信由多输入多输出（MIMO）DF中继辅助。我们使用窃听代码由两部分组成的事实：i）公共消息（非秘密）和ii）秘密消息。源发送两个独立的消息：i）公共消息（非秘密），和ii）秘密消息。公共消息以固定速率$R_{0}$发送，并且它是为用户准备的。秘密消息也是为用户准备的，但它应该对$J$窃听者保密。源和MIMO DF中继在单独的功率约束下操作。为了提高保密率，MIMO中继还注入人工噪声。假设所有链路上的CSI是不完美的，并且CSI误差是范数有界的。为了最大化最坏情况下的保密率，我们最大化最坏情况下的链路信息速率的用户服从：i）源和MIMO中继的个人功率约束，以及ii）最好的情况下的链路信息速率的$J$窃听小于或等于$R_{0}$，以支持一个固定的公共消息速率$R_{0}$。数值结果显示的效果完美/不完美的CSI，存在/不存在的AN有限字母输入的保密率。
2015-05-04 cs.IT math.IT
Rate-Splitting with Hybrid Messages: DoF Analysis of the Two-User MIMO Broadcast Channel with Imperfect CSIT
本文研究不完美 CSIT 下两用户 MIMO 广播信道的混合单播与多播消息传输，刻画最优 DoF 区域，并提出感知混合消息的速率分割方案。
2024-03-01 cs.IT math.IT
Globally Optimal Resource Allocation Design for Discrete Phase Shift IRS-Assisted Multiuser Networks with Perfect and Imperfect CSI
本文研究了离散相移IRS辅助多用户MISO系统在完美与非完美CSI下的资源分配问题，联合优化基站波束成形与IRS相移以最小化总发射功率，提出基于GBD的全局最优算法和基于SCA的低复杂度次优算法，数值结果验证了其有效性与显著性能增益。
2024-04-29 cs.IT math.IT
A New Training Protocol for Channel State Estimation in Wireless Relay Networks
信道状态信息（CSI）的准确性是提高无线网络容量的关键。在本文中，我们介绍了一个训练协议的无线中继网络，使用信道估计和前馈方法。前馈方法是所提出的协议的显着特点。正如我们所示，每个中继前馈不完美的CSI的目的地的方式，提供了更高的网络容量和更快的传输的CSI比现有的协议。此外，我们通过比较网络与完美的有效CSI，不完美的有效CSI，和嘈杂的不完美的有效CSI在目的地的无线中继网络容量的有效CSI的准确性的重要性。
2011-01-15 cs.IT math.IT
Joint User Selection, Power Allocation, and Precoding Design with Imperfect CSIT for Multi-Cell MU-MIMO Downlink Systems
针对多小区多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统，在发射端信道状态信息（CSIT）不完全的情况下，提出了一种新的用户选择、功率分配和预编码的联合优化设计框架.通过在高维空间中表示联合优化变量，将加权和谱效率最大化公式化为瑞利矩乘积的最大化。虽然这仍然是一个非凸问题，一个计算效率高的算法，称为广义功率迭代预编码（GPIP），提出。该算法收敛于目标函数的一个稳定点（局部最大值），因此它保证了一阶最优解。通过调整加权和频谱效率中的权重，GPIP产生用于用户选择、功率分配和下行链路预编码的联合解决方案。GPIP还被扩展到多小区场景，其中协作基站通过在协作BS内共享全局但不完美的CSIT来执行联合用户选择并设计它们的预编码向量。系统级仿真结果表明，相对于传统的用户选择和线性下行链路预编码所提出的方法的增益。
2019-02-03 cs.IT math.IT
Delivery Time Minimization in Cache-Assisted Broadcast-Relay Wireless Networks with Imperfect CSI
下一代通信系统的新兴趋势是为网络边缘提供附加能力，诸如以高速缓存形式的存储资源，以减少文件递送延迟。为了研究这种技术对延迟的影响，我们研究了由一个中央基站，$M$缓存配备收发器和$K$接收器组成的缓存辅助广播中继无线网络的传输时间有限精度信道状态信息（CSI）。我们使用归一化的传递时间（NDT）来捕获文件传递中最坏情况下的每比特延迟。推导了NDT的上下界，以了解$K,M$、缓存容量和通道质量对NDT的影响。特别是，NDT最优的制度进行了确定和讨论。
2018-03-11 cs.IT math.IT
On the Physical Layer Security of a Dual-Hop UAV-based Network in the Presence of per-hop Eavesdropping and Imperfect CSI
分析了基于双跳无人机的无线网络在不完全信道状态信息（CSI）和移动性影响下的物理层安全性。具体地，在存在独立地试图折衷两跳的两个窃听器$\left(E_{1},E_{2}\right)$的情况下，源节点$(S)$通过解码转发中继$(R)$与目的地节点$(D)$通信。此外，发射节点$\left(S,R\right) $具有单个发射天线，而接收器$\left(R,D,E_{1},E_{2}\right) $配备有多个接收天线。基于每跳信噪比（SNR）和相关保密容量的统计特性，推导了保密截获概率（IP）度量的封闭表达式。此外，渐近表达式揭示了两种情况下，即（i）移动节点与不完美的CSI和（ii）静态节点与完美的CSI。结果表明，在第一种情况下，由于平均信噪比存在一个上限值，所以出现了零保密分集阶数，而在第二种情况下，当平均信噪比较高时，IP的保密分集阶数呈线性下降，其中可实现的分集阶数取决于衰落参数和合法链路/节点的天线数.此外，对于静态节点，当CSI缺陷功率从$0$升高到$10^{-3}$时，系统可以被IP $=3\times10^{-3},$处的$15$ dB保密性损失所惩罚。最后，合法节点的速度、载波频率、延迟和/或中继的解码阈值SNR越高，系统的保密性越差。Monte Carlo模拟赞同推导出的分析结果。
2022-05-15 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for Artificial Noise under Imperfect CSI against Spatially Random Eavesdroppers
在这封信中，我们研究了安全的多天线传输与人工噪声（AN）下不完美的信道状态信息在空间随机分布的窃听者的存在。我们推导出最优的解决方案之间的信息信号和AN的功率分配最小化的秘密中断概率（SOP）下的目标保密率和最大化的保密率下的SOP约束，分别。此外，我们提供了一个有趣的见解，信道估计误差影响的最佳功率分配策略，以相反的方式为上述两个目标。当估计误差增加时，如果我们的目标是降低速率约束的SOP，则应该将更多的功率分配给信息信号，而如果我们的目标是增加SOP约束的保密率，则应该将更多的功率分配给AN。
2016-01-06 cs.IT math.IT
A Rate Splitting Strategy for Massive MIMO with Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决多用户干扰的不利影响，最近已经提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个选定的用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们推广的想法RS到大规模阵列政权与不完善CSIT。通过进一步利用信道的二阶统计特性，我们提出了一种新的和通用的框架分层速率分裂（HRS），特别适合于大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。我们分析了RS和HRS的渐近和速率，并优化了公共消息的预编码器。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了RS和HRS在不同基线上的显著和速率增益。
2015-12-22 cs.IT math.IT
Exploiting Large-Scale MIMO Techniques for Physical Layer Security with Imperfect Channel State Information
本文研究了大规模多输入多输出（LS-MIMO）系统的物理层安全问题。LS-MIMO系统中大量的天线阵元被用来增强传输安全性和提高系统性能，特别是当窃听者距离信息源较近且比合法用户拥有更多天线时。然而，在实际系统中，这个问题变得具有挑战性，因为窃听者的信道状态信息（CSI）通常是不可用的，没有合作和合法的CSI可能是不完美的，由于信道估计误差。在本文中，我们首先分析了物理层的安全性能没有窃听CSI和不完美的合法CSI，然后提出了一种能量有效的功率分配方案，以满足无线安全和服务质量（QoS）的要求，同时。最后，数值结果验证了所提出的方法的有效性。
2014-07-28 cs.IT math.IT
Massive Access in Secure NOMA under Imperfect CSI: Security Guaranteed Sum-Rate Maximization with First-Order Algorithm
非正交多址接入（NOMA）是解决大规模接入下安全传输的一种有效方法。然而，除了由于窃听者的被动性质而导致的窃听者的信道状态信息（CSI）的不确定性之外，由于有限的反馈，合法用户的CSI在基站处也可能是不完美的。在这两种信道的不确定性，最佳的功率分配和传输速率设计的安全NOMA方案目前还不知道，由于处理的概率约束的困难。本文填补了这一空白，提出了新的转换的概率约束和变量解耦，使安全保证的和率最大化问题可以交替执行分支定界法和凸规划的差异。为了将解决方案扩展到真正的大规模访问场景，进一步提出了具有非常低复杂度的一阶算法。仿真结果表明，所提出的一阶算法实现了相同的性能，传统的方法，但节省了至少两个数量级的计算时间。此外，所得到的传输方案显着提高了安全保证的和速率相比，正交多址传输和NOMA忽略CSI的不确定性。
2020-07-27 cs.IT math.IT
Robust Beamforming for Security in MIMO Wiretap Channels with Imperfect CSI
在本文中，我们研究的方法，以减少两个多天线节点之间传输的消息被截获的可能性，一个未被发现的窃听者。特别是，我们专注于明智的人工干扰的传输，以掩盖所需的信号在它被广播的时候。与以前的工作，假设一些先验知识的窃听者的信道，并专注于最大限度地提高保密能力，我们考虑的情况下，没有关于窃听者的信息是可用的，我们使用信号干扰加噪声比（SINR）作为我们的性能指标。具体而言，我们专注于最大化的功率量的问题，可用于广播干扰信号，旨在隐藏所需的信号从潜在的窃听者，同时保持在所需的接收器的预定的SINR。干扰信号被设计成当它到达期望的接收机时与信息信号正交，假设接收机和窃听者都采用最佳波束形成器并且具有精确的信道状态信息（CSI）。在实践中，发射机处的完美CSI的假设通常难以证明。因此，我们还研究了由于不完美的CSI的存在而导致的性能下降，并且我们提出了鲁棒的波束成形方案，该方案在完美的CSI情况下恢复了大部分性能。数值模拟验证了我们的分析性能预测，并说明了强大的波束形成方案的好处。
2010-09-12 cs.IT math.IT
Large System Analysis of Box-Relaxation in Correlated Massive MIMO Systems Under Imperfect CSI (Extended Version)
本文在不完美CSI和接收端信道相关条件下，通过大系统分析推导了大规模MIMO盒松弛译码器的MSE和BER渐近近似，并据此设计最优功率分配方案，同时揭示了盒约束对缓解双重下降现象的关键作用。
2021-07-07 cs.IT math.IT
Robust Movable-Antenna Position Optimization with Imperfect CSI for MISO Systems
本文研究不完美CSI下MISO可移动天线系统的鲁棒位置优化，针对范数有界和随机分布两类误差分别推导最坏情况与非中断接收功率的闭式结果，证明最大比传输最优性，并用图算法求解最优MA位置。
2025-05-11 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Rate-Splitting for MIMO Broadcast Channel with Imperfect CSIT and a Jammer
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）广播信道中发射端信道状态信息不完全（CSIT）和多天线干扰机的安全速率分裂问题，其中每个接收端具有相同数量的天线，干扰机具有完全信道状态信息（CSI）.具体而言，我们设计了一个安全的速率分裂多址接入策略，其中的安全性，分裂的私人和共同的消息是确保预编码器设计与联合调零和对齐的泄漏信息，关于不同的天线配置。此外，我们表明，通过安全速率分裂实现的和安全自由度（SDoF）是最优的，优于传统的迫零。因此，我们揭示了两个用户的MIMO广播信道与不完美的CSIT和一个干扰的总和SDOF，并验证了在这种情况下，以MIMO为重点的安全目的的速率分裂的优越性。
2022-07-11 cs.IT eess.SP math.IT
Low Complexity Delay-Constrained Beamforming for Multi-User MIMO Systems with Imperfect CSIT
本文研究了发射端信道状态信息不完全的下行链路多用户MIMO（MU-MIMO）系统的时延约束波束成形控制问题。时滞约束控制问题被表示为一个无穷时域平均费用部分可观测马尔可夫决策过程。为了解决维数灾难的问题，我们引入了一个虚拟的连续时间系统，并利用扰动分析法推导出了一个封闭形式的近似价值函数。CSIT错误。为了解决条件分组出错率（PER）的问题，我们利用Bernstein型不等式建立了一个易于处理的闭合形式近似。基于相对价值函数和条件PER的封闭形式近似，我们提出了一个保守的原始波束形成控制问题的制定。保守问题是非凸的，我们将其转化为一个凸问题，使用半定松弛（SDR）技术。然后，我们提出了一个交替迭代算法来解决SDR问题。最后，通过仿真将所提出的方案与各种基线进行比较，结果表明可以实现显着的性能增益。
2013-05-12 cs.IT math.IT
A Non-Ideal NOMA-based mmWave D2D Networks with Hardware and CSI Imperfections
这封信调查了非正交多址接入（NOMA）辅助毫米波设备到设备（D2 D）网络实际上受到多种干扰噪声，收发器硬件损伤，不完善的连续干扰消除和信道状态信息失配的限制。推导了NOMA-D2 D用户的广义中断概率表达式，并通过Monte Carlo仿真验证了所获得的结果，与正交多址接入进行了比较，显示了所提出的网络模型的优越性能
2020-04-22 cs.IT cs.PF math.IT
Robust THP Transceiver Designs for Multiuser MIMO Downlink with Imperfect CSIT
在本文中，我们提出了强大的联合非线性收发器设计的多用户多输入多输出（MIMO）下行链路中存在的缺陷，在发射机（CSIT）的信道状态信息。基站（BS）配备有多个发射天线，并且每个用户终端配备有一个或多个接收天线。BS采用汤姆林森-原岛预编码（THP）用于在发射机处的用户间干扰预消除。我们认为强大的收发器设计，共同优化的发射THP滤波器和接收滤波器的两种型号的CSIT错误。第一个模型是随机误差（SE）模型，其中CSIT误差是高斯分布的。当CSIT误差由信道估计误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，所提出的鲁棒收发器设计寻求在对总BS发射功率的约束下最小化和均方误差（SMSE）的随机函数。我们提出了一个迭代算法来解决这个问题。我们考虑的另一个模型是范数有界误差（NBE）模型，其中CSIT误差可以由不确定性集指定。当CSIT误差由量化误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，我们考虑最差情况设计。对于该模型，我们考虑鲁棒的i）最小SMSE，ii）MSE约束，和iii）MSE平衡收发器设计。我们提出了迭代算法来解决这些问题，其中每次迭代涉及一对半定规划（SDP）。此外，我们考虑了所提出的算法的情况下，每个天线的功率约束的扩展。
2009-09-22 cs.IT math.IT
Robust Rate Adaptation and Proportional Fair Scheduling with Imperfect CSI
在无线衰落信道中，多用户调度具有利用分集增益提高频谱效率的潜力。在这方面，比例公平（PF）调度提供了一种通过在系统吞吐量最大化和用户公平性之间找到平衡来提高用户体验质量的解决方案。为此，需要在发射机侧获得精确的瞬时信道状态信息（CSI）以执行速率适配和调度。然而，在实际设置中，CSI受到例如以下因素的损害：信道估计误差、量化和反馈延迟。特别是在集中式的基于云的通信系统中，其中较低层处理的主要部分被转移到中央实体，高回程延迟可能导致实质的CSI缺陷，从而导致显著的性能降级。在这项工作中，鲁棒的速率自适应以及鲁棒的PF调度，占CSI损伤。所提出的速率自适应解决方案保证了固定的目标中断概率，这对于诸如视频会议系统之类的延迟关键和数据密集型应用是有意义的。除了CSI缺陷之外，所提出的调度器能够考虑来自接收器的延迟的解码确认。
2015-04-15 cs.IT cs.NI math.IT
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
Multi-user Linear Precoding for Multi-polarized Massive MIMO System under Imperfect CSIT
空间限制和信道获取阻碍了Massive MIMO在实际设置中的轻松部署。受LTE-高级的当前部署的启发，使用多极化天线可以是解决空间约束的有效解决方案。此外，双结构预编码，其中基于空间相关性的预处理和随后的线性预编码的基础上的短期信道状态信息（CSIT）在发射机级联，可以有效地减少反馈开销。通过对空间相关的移动台（MS）进行分组和预处理，预编码信号空间的维度被减小，并且相应的短期CSIT维度被减小。在本文中，为了进一步减少反馈开销，我们提出了一种双结构的多用户线性预编码，其中基于共极化的子分组方法在预处理阶段被附加应用于空间分组的MS。在非理想CSIT条件下，基于随机矩阵理论对该方案进行了渐近分析。通过研究渐近性能的行为，我们还提出了一种新的双结构预编码，其中预编码模式在两种双结构预编码策略之间切换：1）仅基于空间相关性的预处理和2）基于空间相关性和极化的预处理。最后，我们将其扩展到三维双结构预编码。
2015-01-12 cs.IT math.IT
Energy Efficiency Optimization for NOMA UAV Network with Imperfect CSI
无人机作为空中基站，部署灵活，接入服务方便，发展迅速。然而，无人机机动部署形成的低空通信链路信道误差不容忽视。而在信道状态信息不完全的情况下，无人机通信的能量有效性还没有得到很好的研究。因此，我们专注于非正交多址（NOMA）无人机网络的系统性能优化考虑不完善的CSI之间的无人机和用户。为了最大化能量效率，设计了一种包括用户调度和功率分配的次优资源分配方案。由于不完美CSI的概率约束优化函数的非凸性，原问题转化为一个非概率问题，然后解耦为两个凸子问题。首先，利用凸规划的差分原理，将用户调度方法应用于用户和子信道的双边匹配。然后基于用户调度，采用逐次凸逼近的次优功率分配算法优化无人机小区的能量效率。仿真结果表明，与现有的资源分配方案相比，该算法是有效的。
2020-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
A Resilience Perspective on C-V2X Communication Networks under Imperfect CSI
本文提出一种分析框架，通过补救能力与适应性能两个维度量化不完美CSI下C-V2X网络的弹性，并推导MSE上界与风险率指标揭示二者权衡，指导功率方案设计以增强系统弹性。
2024-11-17 cs.IT math.IT
Joint Pilot Allocation and Robust Transmission Design for Ultra-dense User-centric TDD C-RAN with Imperfect CSI
研究了超密集云无线接入网（C-RAN）中完整信道状态信息（CSI）的不可用性问题。采用以用户为中心的簇来降低计算复杂性，而不完整的CSI被认为是减少沉重的信道训练开销，其中只有大规模的簇间CSI可用。还考虑了集群内CSI的信道估计，其中我们制定了一个联合导频分配和用户设备（UE）选择问题，以最大限度地增加具有固定导频数量的被接纳UE的数量。提出了一种新的考虑多用户导频干扰的导频分配算法。然后，我们考虑稳健的波束向量优化问题服从UE的数据率要求和前传容量约束，其中信道估计误差和不完整的簇间CSI被考虑。精确的数据率很难以封闭形式获得，相反，我们保守地用它的下限来代替它。由此产生的问题是非凸的，组合的，甚至是不可行的。基于UE选择、逐次凸逼近和半定松弛方法，提出了一种求解该问题的保证收敛的实用算法。我们严格证明了半定松弛是紧的概率为1。最后，大量的仿真结果表明，我们提出的算法的快速收敛性，并证明其优于现有的算法。
2017-10-22 cs.IT math.IT
