On the Fundamental Feedback-vs-Performance Tradeoff over the MISO-BC with Imperfect and Delayed CSIT
这项工作认为，多用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中具有M个天线的发射机发送信息到K个单天线用户，并在那里-如预期的那样-在发射机（CSIT）的信道状态信息的质量和及时性是不完美的。出于多少反馈是必要的，以实现一定的性能的基本问题，这项工作旨在建立自由度（DoF）的性能和CSIT反馈质量之间的权衡界限。具体而言，这项工作为具有部分电流CSIT的一般K用户MISO BC提供了一种新的DoF区域外边界，其自然地弥合了没有电流CSIT（仅延迟CSIT或没有CSIT）的情况与具有完全CSIT的情况之间的差距。然后，该工作表征了总和DoF的任何点所需的最小CSIT反馈，这对于M >= K的情况以及M=2，K=3的情况是最优的。
2013-02-04 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided MISO Systems with Statistical CSI: Channel Estimation, Analysis and Optimization
研究了具有不完全信道状态信息（CSI）的可重构反射面（RIS）辅助多输入单输出（MISO）系统，其中RIS相关信道采用Rician衰落模型。考虑到实际系统的开销和复杂度，在基站采用低复杂度的最大比合并（MRC）波束形成，并根据长期统计CSI配置RIS的相移。具体来说，我们首先估计的线性最小均方误差（LMMSE）估计器的基础上的整体信道矩阵，并评估MSE和归一化MSE（NMSE）的性能。然后，与估计的信道，我们推导出的遍历速率的封闭形式的表达式。推导的表达式表明，与Rician RIS相关的信道，速率可以保持在一个非零值时，发射功率按比例降低到$1/M$或$1/N^2$，其中$M$和$N$是天线和反射元件的数量，分别。然而，如果所有的RI相关信道都是完全瑞利的，则每个用户的发射功率只能按比例缩小到$1/\sqrt{M}$或$1/N$。最后，数值结果验证了有前途的好处，从RIS到传统的MISO系统。
2021-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
GDoF of the MISO BC: Bridging the Gap between Finite Precision and Perfect CSIT
对于$K=2$用户MISO BC，即，在无线广播信道中，配备有$K=2$天线的发射机向$K=2$接收机发送独立的消息，每个$K=2$接收机配备有单个天线，总的广义自由度（GDoF）针对任意信道强度和每个信道系数的信道不确定性水平来表征。结果扩展到$K>2$用户在额外的限制，其中包括对称性的假设。
2016-08-27 cs.IT math.IT
Sum Rate Maximization for MU-MISO with Partial CSIT using Joint Multicasting and Broadcasting
在本文中，我们考虑一个MU-MISO系统，其中用户具有高度准确的信道状态信息（CSI），而基站（BS）具有部分CSI组成的一个不完美的信道估计和统计知识的CSI错误。以最大化平均和速率（ASR）服从功率约束为目标，考虑了一种特殊的传输方案，其中BS除了传统的专用符号之外，还以多播方式发送公共符号。该方案被称为联合多播和广播（JMB）。ASR问题转化为一个增广的平均加权和均方误差（AWSMSE）的问题，使用交替优化（AO）解决。通过仿真证明了与多播部分的合并伴随着增强的速率性能。
2015-02-12 cs.IT math.IT
Generalized Degrees-of-Freedom of the 2-User Case MISO Broadcast Channel with Distributed CSIT
这项工作分析了广义自由度（GDoF）的2用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）在所谓的分布式CSIT制度，与分散的无线网络的应用。这种机制与经典的有限CSIT机制的不同之处在于，CSIT不仅有噪声，而且在发射机（TX）之间也不完全共享。因此，每个TX基于本地CSIT和其他TX处的统计质量信息对数据进行预编码。我们推导出GDoF结果，并获得了令人惊讶的结果，即通过对路径损耗信息的具体计算，分散式预编码网络可以达到与中心节点获得两个TX估计的Genie-aided集中式网络相同的性能。该方案中的关键成分是所谓的主动-被动迫零（AP-ZF）预编码，其使预编码器设计最佳地适应不同TX处可用的不同本地CSIT质量。
2017-02-14 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
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
Robust Design for Intelligent Reflecting Surfaces Assisted MISO Systems
在这项工作中，我们研究了统计鲁棒波束形成设计的智能反射面（IRS）辅助多输入单输出（MISO）无线系统在不完美的信道状态信息（CSI），其中信道估计误差被假定为加性高斯。我们的目标是联合优化发射/接收波束形成器和IRS相移，以最大限度地减少用户的平均均方误差（MSE）。特别是，为了解决非凸优化问题，开发了一种有效的算法，利用交替优化和优化最小化技术。仿真结果表明，该方法在信道状态信息有误差的情况下仍具有鲁棒的均方误差性能，且性能明显优于传统的非鲁棒方法。
2020-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
Achieving Max-Min Fairness for MU-MISO with Partial CSIT: A Multicast Assisted Transmission
我们解决的最大-最小公平性设计问题的MU-MISO系统与部分信道状态信息（CSI）在基站（BS），包括一个不完美的信道估计和统计知识的估计误差，和完美的CSI在接收机。目标是最大化受发射功率约束的用户之间的最小平均速率（AR）。采用非常规的传输方案，其中基站（BS）除了传统的专用消息之外还发送公共消息。在CSIT不够精确以执行干扰调零的情况下，通过根据不同用户的需要将公共消息的部分分配给他们来辅助各个速率。AR问题转化为一个增广的平均加权均方误差（AWMSE）问题，使用交替优化（AO）解决。通过模拟证明了将共同的消息的好处。
2015-02-12 cs.IT math.IT
On Sum Secure Degrees of Freedom for K-User MISO Broadcast Channel With Alternating CSIT
本文研究了$K$ -用户多输入单输出（MISO）广播信道（BCCM）和发送端交替信道状态信息（CSIT）的和安全自由度（SDoF）。在MISO BCCM中，$K$天线发射机（TX）向$K$单天线接收机（RX）通信，使得RX $k$的消息对于具有$j<k$的RX $j$保密。对于该模型，我们考虑这样的场景，其中从$2$到$K$的RX的CSI在发射机处瞬时已知，而RX $1$的CSI在发射机处（i）在一半时间内瞬时已知，并且（ii）在剩余时间内具有单位延迟。我们将此CSIT可用性称为\emph{alternating} CSIT。交替CIST已被证明在SDoF方面提供协同增益，因此是通过简单地依赖于CSI反馈策略来确保安全通信的可行策略。我们的主要贡献是表征该模型的总和SDOF为$SDoF_{\rm sum}= (2K-1)/2$。有趣的是，该$SDoF_{\rm sum}$通过相当简单的可重复性来获得，其中TX使用人工噪声来防止在RX $1$处对非预期接收机的消息进行解码。为了简单起见，首先详细讨论了$K=3$情形的证明，之后，我们给出了任意数量RX的结果。
2020-11-22 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom Region of the Two-User MISO Broadcast Channel with Alternating CSIT
研究了具有保密消息的两用户多输入单输出（MISO）广播信道（BCCM），其中来自每个用户的发射机处的信道状态信息（CSIT）的性质可以是$I_{i}$、$i=1,2$的形式，其中$I_{1}, I_{2}\in \{\mathsf{P}, \mathsf{D}, \mathsf{N}\}$和$\mathsf{P}$、$\mathsf{D}$和$\mathsf{N}$的形式分别对应于完全瞬时、完全延迟和无CSIT。因此，整个CSIT可以在与$I_{1}I_{2}$的所有可能值相对应的$9$可能状态之间交替，每个状态出现总持续时间的$λ_{I_{1}I_{2}}$部分。本文的主要贡献是建立了安全自由度（s.d.o.f.）区域的MISO BCCM与交替CSIT与对称性假设，其中$λ_{I_{1} I_{2}}=λ_{I_{2}I_{1}}$。主要的技术贡献包括：a）开发新的可实现的MISO BCCM方案，其中交替CSIT与安全约束，还强调了状态间编码的协同效益，b）通过本地统计等价和信道增强的新的逆向证明;以及c）显示信道知识的各个方面之间的相互作用及其对s.d.o.f.的影响。
2015-02-09 cs.CR cs.IT math.IT
Transmit Beamforming for MISO Broadcast Channels with Statistical and Delayed CSIT
本文重点研究了在发送端具有统计和延迟信道状态信息的两用户多输入单输出（MISO）系统中，用于各态历经速率优化的线性波束形成设计和功率分配策略。我们提出了一种传输策略，表示为统计替代MAT（SAMAT），它利用信道统计和延迟CSIT。首先，统计CSIT只，我们专注于统计波束形成（SBF）的设计，最大限度地提高了遍历和率的下限。其次，依赖于统计和延迟CSIT，提出了一种迭代算法来计算最初由Yang等人提出的替代MAT（AMAT）的预编码向量，其最大化具有相等功率分配的遍历和速率的近似。最后，通过适当的功率分配，SAMAT框架提出了一个任意数量的发射天线和信噪比（SNR）的SBF和AMAT之间的软桥接。从Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件中找出了功率分配优化的必要条件。使用序列二次规划（SQP）计算最大化遍历和速率近似的最佳功率分配。仿真结果表明，所提出的SAMAT方案产生了显着的SBF和AMAT的和速率增强。
2015-01-08 cs.IT math.IT
Achievable Rate Region of MISO Interference Channel Aided by Intelligent Reflecting Surface
研究了智能反射面辅助下多输入单输出（MISO）干扰信道的可达速率域。我们利用协调IRS提供的额外设计自由度来增强期望信号和抑制干扰，从而扩大干扰信道的可达速率区域。为此，我们联合优化发射机处的主动发射波束成形和IRS处的被动反射波束成形，受到反射波束成形向量的恒模约束。为了解决非凸优化问题，我们提出了一种迭代算法来优化发射波束形成通过二阶锥规划（SOCP）和反射波束形成通过半定松弛（SDR）。数值结果表明，该算法的IRS辅助干扰信道的性能可以显着优于传统的干扰信道没有IRS。
2020-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
Probability-constrained Power Optimization for Multiuser MISO Systems with Imperfect CSI: A Bernstein Approximation Approach
我们考虑在下行链路蜂窝无线系统中的基站配备了多个发射天线和移动用户配备了单接收天线的功率分配。这样的系统可以被建模为多用户MISO系统。我们假设多天线发射机采用一些固定的波束形成器来传输数据，目标是优化不同用户的功率分配，以满足一定的QoS约束，与不完善的发射端信道状态信息（CSI）。具体来说，对于MISO干扰信道，我们考虑发射功率最小化问题和最大-最小SINR问题。对于MISO广播信道，我们考虑MSE约束的发射功率最小化问题。所有这些问题都被公式化为概率约束优化问题。利用Bernstein近似将概率约束保守地转化为确定性约束，从而将原随机优化问题转化为凸优化问题。然而，转换后的问题不能使用标准求解器直接求解，因为其中一个约束本身就是一个优化问题。我们采用长步长对数障碍切割平面（LLBCP）算法，以克服困难。大量的仿真结果证明了所提出的方法的有效性，并在性能上优于一些现有的方法。
2013-03-19 cs.IT math.IT
Optimal Beamforming for MISO Communications via Intelligent Reflecting Surfaces
通过智能反射表面（IRSs）的无线通信已经受到学术界和工业界的相当大的关注。特别地，IRS能够利用通常低成本的无源设备来创建有利的无线传播环境。虽然在文献中已经研究了各种IRS辅助的无线通信系统，但到目前为止，还没有很好地理解这种系统的最佳设计。本文研究了IRS辅助的单用户多输入单输出（MISO）通信。为了最大限度地提高频谱效率，提出了一种分支定界（BnB）算法，分别在接入点（AP）和IRS处获得有源和无源波束形成器的全局最优解。仿真结果证实了在无线系统中部署IRS的有效性。此外，以所提出的最优BnB算法为性能基准，现有的设计算法的最优性进行了研究。
2020-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Space-Time Interference Alignment and Degrees of Freedom Regions for the MISO Broadcast Channel with Periodic CSI Feedback
该文研究了周期性反馈信道状态信息（CSI）的多用户矢量广播信道的自由度（DoF）区域。作为表征的一部分，提出了一种称为空时干扰对齐的新传输方法，该方法联合利用当前和过去的CSI。使用所提出的对准技术，总和DoF区域的内界被表征为归一化CSI反馈频率的函数，其测量与用户的信道变化的速度相比的CSI反馈速度。该结果的一个结果是，与用户仅发回当前CSI的情况相比，当用户发回当前CSI和过时CSI两者时，可实现的和DoF增益显著提高。然后，CSI反馈延迟和总和DoF增益之间的权衡的特征在于多用户矢量广播信道的归一化CSI反馈延迟，测量CSI陈旧相比，信道相干时间。一个重要的见解是，如果反馈延迟小于信道相干时间的导出分数，则可以实现最佳DoF增益。这正好体现了一种直觉，即小的延迟应该是可以忽略的。
2013-08-14 cs.IT math.IT
QoS Constrained Power Minimization in the MISO Broadcast Channel with Imperfect CSI
我们考虑多输入单输出（MISO）广播信道（BC）中的线性预编码器和接收器的设计。我们的目标是最大限度地减少发射功率，同时fullfiling的一组每用户的服务质量（QoS）的约束表示的每用户的平均速率要求。信道状态信息（CSI）被假设为在接收器处完全已知，但在发射器处仅部分已知。为了解决这个问题，我们将QoS约束转化为最小均方误差（MMSE）约束。然后，我们利用的BC和多址接入信道（MAC）之间的MSE二元性，以及在双MAC的标准干扰函数，通过交替优化（AO）算法来执行功率最小化。问题的可行性进行了研究，以确定是否可以满足QoS约束或没有。最后，我们提出了一种算法来平衡的平均速率和管理的情况下，可能是不可行的或导致不可接受的高发射功率。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Rate-Memory Trade-Off for the Cache-Aided MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
通信中的一个著名问题是广播信道中的所谓“PN”问题，其指的是这样的设置，其中固定的一组用户向多天线发射机提供完美的信道状态信息（CSI），而其余用户仅提供有限精度的CSI或不提供CSI。该设置的自由度（DoF）最近通过对齐图像集方法得到。在这项工作中，我们解决了这个问题的缓存辅助变体（即，具有边信息的“PN”设置），其中提供完美CSI的用户的数量小于或等于发射天线的数量。特别是，我们推导出最佳的速率-内存权衡的假设下，未编码的位置和特征相同的权衡内的一个因素为2.01的一般布局。结果证明，“PN”的影响保持相似，即使在边信息的存在下，但也是最佳的权衡是无法实现的，通过独立服务的两组用户。
2021-02-25 cs.IT math.IT
Statistical CSI Based Beamforming for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MISO Systems with Channel Correlation
针对相关信道下 RIS 辅助 MISO 下行系统，本文基于 S-CSI 联合设计 AP 与 RIS 波束成形，提出 SVD-GD 和 FP-GD 算法以最大化和 ESE，并验证 2 比特相移量化已足够。
2023-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Power-Efficient Resource Allocation for Multiuser MISO Systems via Intelligent Reflecting Surfaces
智能反射表面（IRSs）被认为是下一代无线通信的关键使能器，由于它们的定制无线传播环境的能力。在本文中，我们研究了功率有效的资源分配IRS辅助多用户多输入单输出（MISO）系统。为了使发射功率最小化，在接入点（AP）处的波束成形向量和IRS处的相移两者被联合优化，同时考虑用户的最低所需服务质量（QoS）。为了解决非凸性的制定优化问题，内部近似（IA）算法的开发。与现有的设计，不能保证局部最优性，该算法是保证收敛到Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的解决方案。我们的仿真结果表明，该算法的有效性相比，基线计划，并揭示部署IRS是更有前途的比利用多个天线在AP的能源效率。
2020-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
On the Effective Capacity of IRS-assisted wireless communication
我们考虑未来的，智能反射表面（IRS）辅助的基站（BS）和用户设备（UE）之间的通信两个不同的场景：一个单输入，单输出（SISO）系统，其中BS有一个单一的天线，和一个多输入，单输出（MISO）系统，其中BS有多个天线。对于所考虑的IRS辅助下行链路，我们计算的有效容量（EC），这是一个量化的衡量统计服务质量（QoS）的通信系统经历随机衰落。对于我们的分析，我们考虑关于信道状态信息（CSI）的两个广为人知的假设--即，完美的犯罪现场调查和没有犯罪现场调查此后，我们首先推导出SISO和MISO情况下的信噪比（SNR）的分布，随后推导出封闭形式的表达式，在完美的CSI和没有CSI的情况下，对于SISO和MISO情况下的EC。此外，对于没有CSI的SISO和MISO系统，事实证明，可以通过搜索最佳传输速率$r^*$来进一步最大化EC，该最佳传输速率是通过利用迭代梯度下降法来计算的。我们提供了大量的仿真结果，研究了各种系统参数的影响，例如，QoS指数、功率预算、BS处的发射天线的数量、IRS处的反射元件的数量等，系统的EC。
2021-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
Feedback-Aided Coded Caching for the MISO BC with Small Caches
这项工作探讨了编码缓存在对称的$K$用户缓存辅助MISO BC与不完善的CSIT型反馈，对于特定的情况下，缓存大小远小于库的大小。基于最近探索的缓存和延迟CSIT之间的协同作用，并建立在缓存和CSIT质量之间的权衡，工作提出了新的计划，提高小缓存的影响，重点放在累积缓存大小小于库大小的情况下。对于这种小缓存设置，基于所提出的接近最优的方案，工作确定了最佳的缓存辅助自由度（DoF）的性能在一个因素4。
2016-06-17 cs.IT math.IT
Spectral Efficiency Maximization for DMA-enabled Multiuser MISO with Statistical CSI
针对仅具备统计CSI的DMA使能多用户MISO上下行系统，本文分别提出基于WMMSE和PDD的优化算法以最大化遍历和速率，数值验证其准确且优越。
2025-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
Learning Robust Beamforming for MISO Downlink Systems
Jeonbuk National University（国立全北大学）；Pukyong National University（釜庆国立大学）
研究了下行多用户系统中鲁棒波束形成优化的学习算法。基站（BS）识别有效的多天线传输策略，只有不完美的信道状态信息（CSI）和它的随机特性。为此，我们提出了一种鲁棒的训练算法，其中深度神经网络（DNN），它只接受完美CSI的估计和统计知识，被优化以适应现实世界的传播环境。因此，经过训练的DNN可以仅基于实际CSI的不完美观测来提供有效的鲁棒波束成形解决方案。数值结果验证了所提出的学习方法相比，传统的计划的优势。
2021-03-02 cs.IT cs.LG eess.SP
Outage Minimization for Intelligent Reflecting Surface Aided MISO Communication Systems via Stochastic Beamforming
智能反射面（IRS）具有通过重构无线传播环境来显著提高网络性能的潜力。然而，在IRS辅助的无线网络中，很难获得准确的下行链路信道状态信息（CSI）以用于有效的波束成形设计。在这篇文章中，我们考虑了一个IRS辅助下行链路多输入单输出（MISO）网络，其中的基站（BS）是不需要知道底层的信道分布。我们制定了中断概率最小化的问题，通过联合优化的波束成形向量在BS和在IRS的相移矩阵，同时考虑到发射功率和么模约束。所提出的问题是一个非凸非光滑随机优化问题。为此，我们采用sigmoid函数作为代理来解决目标函数的非光滑性。此外，我们提出了一个数据驱动的高效交替随机梯度下降（SGD）算法来解决这个问题，利用历史信道样本。仿真结果表明，该算法的性能增益的基准方法在最小化中断概率。
2020-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
智能反射面（IRS）是一种由大量可重构无源单元组成的平面阵列，通过独立控制各单元的相移，实现接收端反射信号的自对准。由于IRS可以在没有RF链的情况下实现，因此它被视为用于提高未来通信系统的频谱效率的具有成本效益的解决方案。这项工作考虑了IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路传输，我们的目标是通过联合优化基站的发射波束形成器和IRS的相移（可以是连续的或离散的）来最大化和速率。这种和速率最大化（SRM）问题是具有挑战性的，特别是对于离散相位的情况下。为了解决这个问题，我们首先推导出一个更容易处理的等效公式的SRM问题的结构化凸约束和光滑的目标。从那里，定制派生块协调加速投影梯度算法的开发。仿真结果表明，所提出的设计优于国家的最先进的设计在和速率性能。
2020-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Precoding Methods for MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT
最近的信息理论的结果表明，在多用户下行链路MIMO信道上的预编码与延迟的信道状态信息在发射机（CSIT）可能会导致数据率远远超过没有任何CSIT获得的数据率，即使在极端的情况下，当延迟的信道反馈是完全过时的反馈延迟超过信道相干时间。这个令人惊讶的结果是基于干扰重复和对准的思想，其允许接收器重建完全抵消干扰的信息符号，使其成为无限SNR范围中的最佳方案。在本文中，我们提出了一个类似的问题，但在有限的SNR下。我们提出了第一个预编码器的建设，它匹配以前的结果在无限的SNR，但达到了一个有用的权衡干扰对齐和信号增强在有限的SNR之间，允许在实际设置中的显着性能改善。本文提出了两种通用的预编码方法，通过虚拟MMSE和互信息优化，实现了信号增强和干扰对齐之间的折衷。仿真结果表明，由于这两个方面之间的妥协，实质性的改善。
2012-07-09 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Enabled Random Rotations Scheme for the MISO Broadcast Channel
目前关于智能反射面（IRS）的文献主要集中在优化IRS相移以产生相干波束形成增益，但这是在假设单个IRS辅助链路具有完美的信道状态信息（CSI）的情况下进行的，这是非常不切实际的。相反，这项工作考虑了IRS处的随机旋转方案，其中反射元件仅采用随机相位旋转而不需要任何CSI。然后，在整个信道的基站（BS）处仅需要CSI来实现波束成形传输方案。在此框架下，我们推导出的总和率缩放定律在大量的用户制度的IRS辅助多输入单输出（MISO）广播信道，最佳脏纸编码（DPC）计划和较低复杂度的随机波束形成（RBF）和确定性波束形成（DBF）计划在BS。随机旋转方案通过利用多用户分集来提高和速率，但由于相关性，也在一定程度上牺牲了增益。最后，能量效率最大化的BS天线，IRS元素和发射功率的数量的问题，解决了使用派生的缩放定律。仿真结果表明，所提出的方案，以提高和速率，性能变得接近下的相干波束形成的大量用户。
2021-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
Robust and Secure Beamforming for Intelligent Reflecting Surface Aided mmWave MISO Systems
在这封信中，我们研究了在智能反射面（IRS）辅助毫米波（mmWave）多输入单输出（MISO）系统中的鲁棒和安全波束形成（RSBF），其中多个单天线窃听器（Eves）任意分布在合法接收机附近。考虑到Eves信道的信道状态信息（CSI）在合法发射端是不完全已知的，在总发射功率和单位模约束下，给出了最大化最坏情况下可达保密率（ASR）的RSBF设计问题.由于这些问题是很难最佳解决，由于其非凸性和耦合变量，我们取代窃听信道的离散样本的加权组合，并提出了一个RSBF计划交替优化和半定松弛（SDR）技术的基础上，合谋和非合谋窃听的情况。仿真结果表明，所提出的RSBF方案可以有效地提高ASR，也优于其他基准计划。
2020-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
Polar Coding for Secure Transmission in MISO Fading Wiretap Channels
本文提出了一种用于多输入单输出单天线窃听（MISOSE）衰落信道下保密通信的极化编码方案。我们考虑的情况下，块衰落信道与已知的窃听信道状态信息（CSI）和衰落信道与已知的窃听信道分布信息（CDI）的情况。我们使用人工噪声辅助的安全预编码方法，以最大限度地提高保密容量在第一种情况下，并克服不知道窃听CSI在第二种情况下。我们表明，我们提出的方案可以提供可靠和安全的通信MISOSE信道的编码和解码复杂度低。
2014-11-10 cs.IT math.IT
Limited Feedback in MISO Systems with Finite-Bit ADCs
我们分析了有限反馈系统中的多天线发射机发送信号到单天线接收机与有限位ADC。如果信道状态信息（CSI）在发射机处不能以高分辨率获得并且预编码没有很好地设计，则用户间干扰对于具有低分辨率量化的接收机是一个很大的解码挑战。在本文中，我们推导出有限位ADC和有限位CSI反馈的可实现速率。然后分析了与具有完美CSI的情况相比的性能损失。结果表明，每个反馈的比特数应随ADC分辨率线性增加，以限制损失。
2016-12-10 cs.IT math.IT
Joint Beamforming Design in Multi-Cluster MISO NOMA Intelligent Reflecting Surface-Aided Downlink Communication Networks
考虑智能反射面（IRS），研究了多簇多输入单输出（MISO）非正交多址（NOMA）下行通信网络。在网络中，IRS通过被动波束形成辅助从基站（BS）到所有用户的通信。我们的目标是通过联合优化BS处的发射波束成形向量和IRS处的反射系数向量来最小化总发射功率。由于对IRS反射振幅和相移的限制，所述二次约束二次问题是高度非凸的。对于上述问题，传统的基于半定规划（SDP）的算法具有过高的计算复杂性和恶化的性能。在这里，我们提出了一个有效的二阶锥规划（SOCP）-交替方向的乘法器（ADMM）为基础的算法，以获得局部最优解。为了降低计算复杂性，我们还提出了一个低复杂度的迫零（ZF）的次优算法。仿真结果表明，我们提出的基于SOCP-ADMM的算法实现了显着的性能增益比传统的基于SDP的算法。此外，当被动反射元件的数目相对较高时，我们提出的基于ZF的次优算法也优于基于SDP的算法。
2019-09-16 cs.IT eess.SP math.IT
Robust AN-Aided Beamforming and Power Splitting Design for Secure MISO Cognitive Radio With SWIPT
研究了一种同时进行无线信息和功率传输的多输入单输出认知无线电下行网络。在该网络中，次级用户与多个主用户和多个能量收集接收器共存。为了保证安全通信和能量收集，研究了不完全信道状态信息（CSI）下鲁棒安全人工噪声辅助波束形成和功率分配设计问题。具体而言，发射功率最小化问题和最大-最小公平能量收集问题，制定了有界CSI误差模型和概率CSI误差模型。这些问题是非凸的，解决起来很有挑战性。针对这些问题，提出了一种一维搜索算法，在有界CSI误差模型下基于${\cal S}\text{-Procedure} $，在概率CSI误差模型下基于Bernstein型不等式.结果表明，最佳的鲁棒安全波束形成下的有界CSI误差模型可以实现，而一个次优波束形成的解决方案下的概率CSI误差模型可以得到。阐明了在最大最小公平性准则下，次用户接收机的保密率与能量收集接收机所收集的能量之间的折衷。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Non-Coherent Rate Splitting for the MISO BC with Magnitude CSIT
提出了一种基于速率分割的方案，以操作在发射侧具有两个天线和两个单天线接收终端的广播设置。发射机知道信道系数的幅度，而不知道相位信息。具有功率约束的每个发射天线发送要由两个接收机解码的私有消息和公共消息。通过叠加编码的方法，得到了一个可达速率域，该速率域扩大了具有矢量信道幅度反馈的矢量广播信道容量域。
2019-06-10 cs.IT math.IT
On the Capacity of MISO Channels with One-Bit ADCs and DACs
一位无线收发器是一种很有前途的通信架构，它不仅可以方便毫米波通信系统的设计，而且可以极大地降低功耗。然而，在收发器处由一比特量化引起的非线性失真效应改变了通信速率的基本限制。在本文中，一个多输入单输出（MISO）衰落信道的容量与1比特收发机的特点是在一个封闭的形式时，完美的信道状态信息（CSI）在发送器和接收器都可用。一个主要的发现是，容量实现传输策略是均匀地使用四个多维星座点。四个多维星座点被最佳地选择为信道和信噪比（SNR）的函数之间的信道输入集构造的空间点阵调制方法。作为一个副产品，它示出，几个比特的CSI反馈足以实现的能力。对于CSI不完全知道的情况下，接收机，实际的信道训练和CSI反馈方法，有效地利用推导出的容量实现传输策略。
2018-11-14 cs.IT math.IT
Energy Efficient Robust Beamforming and Cooperative Jamming Design for IRS-Assisted MISO Networks
在无线通信网络中，节能设计和安全通信是至关重要的。然而，通过使用物理层安全性实现的能量效率可能受到信道条件的限制。为了解决这一问题，研究了一种智能反射面辅助的多输入单输出（MISO）独立协同干扰网络。在理想信道状态信息和非理想信道状态信息下，通过联合设计发射波束形成和干扰波束形成以及IRS相移矩阵，使能量效率最大化。为了解决非凸分式优化问题，提出了一种基于半定规划（SDP）松弛的算法来求解理想CSI情形下的能量效率最大化问题，而在非理想CSI情形下，则采用一种基于$\mathcal{S}$ -过程的交替优化算法来求解该问题.仿真结果表明，所提出的设计优于基准计划的能源效率。此外，能源效率和保密率之间的权衡发现在IRS辅助的MISO网络。此外，它表明，IRS可以帮助提高能源效率，即使CSI的不确定性。
2020-12-09 cs.IT cs.SY eess.SY
Achievable Outage Rate Regions for the MISO Interference Channel
我们考虑慢衰落两用户多输入单输出（MISO）干扰信道。我们希望了解在允许非零中断概率的情况下，可以实现哪些速率点。我们这样做，定义四个不同的中断率区域。定义的不同之处在于，速率是联合宣布中断还是单独宣布中断，以及发射机是否具有瞬时或统计信道状态信息（CSI）。重点是瞬时CSI的情况下，与个人中断，我们提出了一个随机映射的速率点和信道实现的波束成形向量。一个主要的贡献是，我们证明了这个映射的随机分量是独立的实际信道实现。
2013-05-06 cs.IT math.IT
GNN-Based Polarforming for Multi-User MISO Short-Packet URLLC under Imperfect CSI
Pasargad Institute for Advanced Innovative Solutions (PIAIS)（帕萨加德先进创新解决方案研究所）；Department of Electrical Engineering, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学电气工程系）；Department of Electrical Engineering, Amirkabir University of Technology（阿米尔卡比尔理工大学电气工程系）；Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg（卢森堡大学安全、可靠性与信任跨学科中心）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Cyprus（塞浦路斯大学电气与计算机工程系）
本文提出基于GNN的极化成形框架，在不完美CSI下联合优化波束成形与极化向量，提升多用户MISO短包URLLC的有限块长度和速率并降低解码错误概率。
2026-09-15 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Multiuser MISO Cognitive Networks with Limited Cooperation and Feedback
在本文中，我们考虑了一个多用户MISO下行认知网络与主网络共存。为了利用空间自由度同时抵消网间干扰和网内（用户间）干扰，提出了基于瞬时信道状态信息（CSI）在多天线认知基站（BS）上进行迫零波束形成（ZFBF）。在认知网络中设计ZFBF的挑战在于如何获得干扰CSI。为了解决这个问题，我们引入了一个有限的网络间的合作协议，即量化的CSI运输从主接收机到认知BS通过购买。显然，反馈量越多，性能越好，但反馈成本也越高。为了达到性能和反馈代价之间的平衡，以反馈效用函数（定义为在满足干扰约束条件下，平均和速率与反馈代价之差）最大化为优化目标，推导出传输模式和反馈量联合优化方案。此外，我们定量研究了CSI反馈延迟的影响，并得到相应的优化方案。此外，通过渐近分析，我们提出了一些简单的格式。最后，数值结果证实了我们的理论主张的有效性。
2013-10-16 cs.IT math.IT
Distributed IRS with Statistical Passive Beamforming for MISO Communications
智能反射表面（IRS）最近被认为是一种突出的技术，具有通过动态操纵传播环境来增强无线通信的能力。本文研究了一个多输入单输出（MISO）系统部署分布式IRS。出于实际考虑，我们提出了一种有效的设计被动反射波束形成的IRS利用统计信道状态信息（CSI）和分析的可实现的网络速率考虑到CSI估计误差的影响。遍历可达速率推导出一个封闭的形式，这提供了有见地的系统设计准则。数值结果证实了推导结果的准确性，并揭示了所提出的分布式IRS部署比传统的集中式部署的性能优势。
2020-09-14 cs.IT math.IT
Stable Matching for Selection of Intelligent Reflecting Surfaces in Multiuser MISO Systems
在这封信中，我们提出了一个智能反射面（IRS）选择策略多IRS辅助多用户多输入单输出（MISO）系统。特别是，我们提出的IRS选择问题作为一个稳定的匹配问题。提出了一种两阶段的用户-IRS分配算法，其主要目标是实现稳定的用户-IRS匹配，从而提高系统的和速率。该算法的第一阶段采用了著名的盖尔Shapley匹配设计的稳定的婚姻问题。然而，由于多用户系统中的干扰，在第一阶段之后获得的匹配可能不稳定。为了克服这个问题，片面（即，在所提出的算法的第二阶段中，仅识别IRS阻塞对（BP），其中BP是在交换它们的伙伴之后更好的IRS对。因此，第二阶段验证所提出的算法中的稳定匹配。数值结果表明，该分配实现了更好的和率性能相比，基于距离和随机匹配算法。
2021-01-16 cs.IT math.IT
Secure Interference Exploitation Precoding in MISO Wiretap Channel: Destructive Region Redefinition with Efficient Solutions
在本文中，我们专注于物理层安全的K用户多输入单输出（MISO）窃听信道中存在的恶意窃听者，我们提出了几种干扰利用（IE）预编码方案，针对不同类型的窃听者。具体而言，在一个共同的窃听者直接解码的信号和夏娃的完整的信道状态信息（CSI）的情况下，可在发射机，我们表明，所需的发射功率可以进一步降低通过重新设计的“破坏性区域”的星座符号级预编码和重新制定的功率最小化问题。我们进一步研究的SINR平衡问题与推导出的“完全破坏性区域”与完整的，统计和没有夏娃的CSI，分别，并表明，SINR平衡问题变得非凸的统计或没有夏娃的CSI。另一方面，在存在使用最大似然（ML）检测的智能窃听者的情况下，所有现有方法都不能保证安全性。为此，我们进一步提出了一个随机干扰方案（RJS）和随机预编码方案（RPS），分别。为了有效地解决引入的凸/非凸问题，我们提出了一种基于Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件的凸问题的迭代算法，并通过Taylor展开来处理非凸问题.仿真结果表明，所提出的方案在保密性能上均优于已有的方案，且算法的计算效率得到了显著提高。
2019-09-20 cs.IT eess.SP math.IT
A Robust Deep Learning-Based Beamforming Design for RIS-assisted Multiuser MISO Communications with Practical Constraints
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）
近年来，可重构智能表面（RIS）已成为一种很有前途的技术，以改善无线通信。它通过控制可重构的无源元件，以较少的硬件成本和较低的功耗来引导入射信号，以创造一个良好的传播环境。在本文中，我们考虑了一个RI辅助的多用户多输入单输出下行链路通信系统。我们的目标是最大化的加权和速率的所有用户通过联合优化的主动波束形成在接入点和被动波束形成向量的RIS元素。与大多数现有的作品，我们认为更实际的情况下，离散相移和不完善的信道状态信息（CSI）。具体来说，对于离散相移和理想CSI的情况下，我们首先开发了一个深度量化神经网络（DQNN），同时设计的主动和被动波束形成，而大多数报道的作品设计他们交替。然后，我们提出了一种改进的结构（I-DQNN）的基础上DQNN简化参数的决策过程时，每个RIS元素的控制位大于1位。最后，我们提出的两个DQNN为基础的算法的情况下，离散相移和不完美的CSI被认为是同时。仿真结果表明，这两种基于DQNN的算法在理想CSI情况下具有比传统算法更好的性能，在不理想CSI情况下也具有更好的鲁棒性。
2021-11-12 cs.IT cs.LG eess.SP
Asymptotically Achieving Centralized Rate on the Decentralized Network MISO Channel
我们分析了MxK网络MISO信道的高SNR机制，其中每个发射机都可以获得不同的信道估计，可能具有不同的精度。最近已经表明，对于某些机制，该设置获得与具有完美CSI共享的理想集中式设置相同的自由度，其中所有发射机被赋予在任何发射机处可用的最佳估计。该结果受到DoF度量的限制，因为它仅提供关于作为SNR的函数的容量增长的斜率的信息，而没有关于给定SNR下的可能性能的任何洞察。为了克服这一限制，我们分析了这种分散式网络MISO设置的天线配置在高SNR状态下的速率的仿射近似，其中它实现了集中式设置的DoF。我们表明，对于一个政权的天线配置，它是可能的渐近达到相同的可实现的速率，在理想的集中的情况下。因此，即使只有发射机的子集被赋予精确的CSI，也可以实现理想的完美CSI共享设置的波束成形增益，这可以在诸如发射天线的数量远大于所服务的用户的数量的分布式大规模MIMO的场景中被利用。该结果是发射机处的CSI精度与本地计算的预编码器之间的一致性之间的协同折衷的结果，这是集中式CSI配置中不存在的分散式设置的固有折衷。我们提出了一个预编码方案实现以前的结果，这是建立在一个不均匀的结构，其中一些发射机降低了自己的预编码的精度，为了使用传输参数，可以更容易地预测由其他发射机。
2021-10-11 cs.IT math.IT
Optimal and Robust Transmit Designs for MISO Channel Secrecy by Semidefinite Programming
近年来，人们对用于在物理层上提供安全通信的多天线发射设计的研究越来越感兴趣。本文考虑了多个多天线窃听者监听多输入单输出信道的情况。具体来说，我们解决的传输协方差优化的secondurate最大化（SRM）的情况下。这个问题的挑战在于它是一个非凸优化问题。本文表明，SRM问题实际上可以解决在一个凸的和易处理的方式，通过重铸SRM问题作为一个半定规划（SDP）。我们解决的SRM问题是在信道状态信息（CSI）完备的前提下进行的。本文还讨论了不完全CSI情形。我们考虑一个最坏情况下的鲁棒SRM制定球形CSI的不确定性，我们开发了一个最佳的解决方案，再次通过SDP。此外，我们的分析表明，发射波束成形通常是最佳的传输策略SRM的考虑的情况下，完美的和不完美的CSI的情况下。提供仿真结果来说明与一些次优传输设计相比，所提出的SDP解决方案的保密率性能增益。
2011-04-17 cs.IT math.IT
A Multicast Approach for Constructive Interference Precoding in MISO Downlink Channel
本文研究了联合利用数据信息（DI）和信道状态信息（CSI）的概念，以设计用于多输入单输出（MISO）下行链路信道的符号级预编码器。在这个方向上，同时的数据流之间的干扰被转换为有用的信号，可以提高下行链路传输的信号干扰噪声比（SINR）。我们提出了一种基于最大比传输（MRT）的算法，该算法联合利用DI和CSI从这些有用的信号中获益。在这种情况下，提出了一种新的框架，以最大限度地减少功耗，通过形式化的建设性干扰下行链路信道和多播信道之间的对偶。数值结果表明，所提出的计划优于其他国家的最先进的技术。
2015-05-12 cs.IT math.IT
MISO Wireless Communication Systems via Intelligent Reflecting Surfaces
智能反射面（IRSs）是近年来无线通信领域的研究热点。特别地，作为低成本的无源设备，IRS使得能够控制无线传播环境，这在常规无线网络中是不可能的。为了充分利用这种IRS辅助的通信系统，接入点（AP）处的波束形成器和IRS处的相移都需要被优化设计。然而，到目前为止，最佳设计还没有得到很好的理解。本文研究了一种基于IRS的点对点多输入单输出（MISO）通信系统。AP处的波束形成器和IRS相移被联合优化以最大化频谱效率。两个有效的算法，分别利用不动点迭代和流形优化技术，开发解决由此产生的非凸优化问题。所提出的算法不仅实现了更高的频谱效率，但也导致较低的计算复杂性比国家的最先进的方法。仿真结果表明，在无线系统中部署大规模的IRS比增加AP处的天线阵列尺寸更有效地提高频谱和能量效率。
2019-04-27 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Assisted Multi-User MISO Communication: Channel Estimation and Beamforming Design
最近出现了使用智能反射表面（IRS）重新配置无线传播环境的概念，其中IRS包括大量的无源反射元件，其可以智能地反射撞击的电磁波以增强性能。以前的工作已经显示出有前途的增益假设在基站（BS）和IRS，这是不切实际的，由于反射元件的无源性质的完美的信道状态信息（CSI）的可用性。本文的初步贡献之一，研究了IRS辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统下不完美的CSI。不同于最近的几个作品，开发最小二乘（LS）估计的IRS辅助信道矢量，我们利用先验知识的大规模衰落统计在BS推导出贝叶斯最小均方误差（MMSE）信道估计的协议下，IRS适用于一组最佳的相移矢量在多个信道估计子阶段。由此产生的均方误差（MSE）的分析和数值显示是低于实现的LS估计。联合设计的预编码和功率分配在BS和反射波束成形在IRS提出了最大化的最小用户信号干扰噪声比（SINR）的发射功率约束。性能评估的结果说明了所提出的系统的效率，并研究其对信道估计误差的敏感性。
2020-05-04 cs.IT math.IT
Throughput Optimization in FDD MU-MISO Wireless Powered Communication Networks
在本文中，我们考虑频分双工（FDD）多用户多输入单输出（MU-MISO）无线供电通信网络（WPCN）组成的一个混合数据和能量接入点（HAP）与多个天线协调能量/信息传输到/从几个单天线无线设备（WD）。通常，在这样的系统中，无线能量传输（WET）需要诸如能量波束成形（EB）的技术，以用于将能量有效地传输到WD。然而，只有当发射机可以获得信道状态信息（CSI）时，才能实现高效的EB，而在FDD系统中，这只能通过上行链路（UL）反馈来实现。因此，虽然在我们的方案中，我们仅将下行链路（DL）信道用于WET，但UL信道帧被分成两个阶段：CSI反馈阶段，在此期间WD将CSI反馈回HAP;以及WIT阶段，在此期间HAP经由空分多址（SDMA）执行无线信息传输（WIT）。为了保证WD之间的速率公平性，本文最大化WD之间的最小WIT数据率。通过迭代求解，将原优化问题分解为两个子问题，并推导了子问题的凸性条件。最后分析了当HAP天线数目增加时系统的性能。仿真结果验证了分析的正确性。
2018-10-02 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Assisted MISO Downlink: Channel Estimation and Asymptotic Analysis
本文对非理想信道状态信息下多用户智能反射面辅助多输入单输出下行链路系统的渐近性能进行了初步研究。我们首先扩展现有的最小二乘（LS）ON/OFF信道估计协议的多用户系统，在那里我们得到的最小均方误差（MMSE）估计的所有IRS辅助信道在多个子阶段。我们还考虑了一个低复杂度的直接估计（DE）计划，其中BS获得的MMSE估计的整体信道在一个单一的子阶段。在这两种协议下，BS实现最大比传输（MRT）预编码，而IRS的设计研究在大系统的限制，在那里我们得到确定性的等效信号干扰噪声比（SINR）和总和速率。推导出的渐近表达式，这只取决于信道统计，揭示了瑞利衰落IRS到用户信道下，IRS相移值不发挥显着的作用，在提高和速率，但IRS仍然提供了阵列增益。仿真结果证实了所推导的确定性等价物的准确性，并表明在瑞利衰落下，IRS增益在噪声受限的情况下更显着。我们还得出结论，当考虑大型系统时，整个通道的DE产生更好的性能。
2020-08-18 cs.IT math.IT
Unraveling the Rank-One Solution Mystery of Robust MISO Downlink Transmit Optimization: A Verifiable Sufficient Condition via a New Duality Result
针对多用户多输入单输出（MISO）下行链路，研究了在信道状态信息（CSI）不准确情况下的鲁棒传输优化问题。这个鲁棒的问题处理一般秩的发送协方差设计，它遵循一个安全的速率约束下的球形有界CSI的不确定性制定。奇怪的是，在以前的作品中的仿真结果表明，鲁棒问题承认在大多数情况下，秩一最佳传输协方差。这样的数值发现是有吸引力的，因为具有秩一协方差的传输可以通过单流发射波束成形容易地实现。这就产生了一个根本性的重要问题，即，我们是否可以在理论上确定的条件下，鲁棒问题承认一个秩一的解决方案。在本文中，我们确定了一个这样的条件。简单地说，我们证明了鲁棒性问题是保证承认秩一的解决方案，如果CSI的不确定性不是太大，多用户信道是不是太差的条件。为了建立上述条件，我们开发了一个新的对偶框架，通过它的鲁棒问题和相关的极大极小问题之间的密切关系被揭示。我们的条件只涉及一个简单的表达式，相对于多用户信道和其他系统参数。特别是，与文献中出现的其他充分秩一条件不同，我们的条件是可验证的。我们的分析框架，其他几个CSI不确定性模型的应用进行了讨论。
2016-12-31 cs.IT math.IT
Outage Constrained Robust Transmit Optimization for Multiuser MISO Downlinks: Tractable Approximations by Conic Optimization
在本文中，我们考虑一个概率信号干扰噪声比（SINR）约束的问题，在不完美的信道状态信息（CSI）的存在下，多用户多输入单输出（MISO）下行链路的情况下，发射波束成形设计。特别是，我们处理基于中断的服务质量约束，其中每个用户的SINR不满足服务要求的概率不能低于给定的中断概率规范。研究概率SINR约束问题的解决方法很重要，因为实际系统中经常存在CSI错误，如果处理不当，可能会导致严重的SINR中断。然而，主要的技术挑战是如何处理概率SINR约束。为了解决这个问题，我们提出了一种新的松弛-约束（RAR）方法，它包括两个关键要素-半定松弛（SDR），和保守近似概率约束的分析工具。其基本目标是建立近似的概率SINR约束公式的形式凸锥优化问题，使他们可以很容易地实现可用的求解器。使用一个直观的最坏情况的参数或专门的概率结果，我们开发了各种保守的近似方案处理概率约束与二次不确定性。因此，我们得到了几个RAR替代处理概率SINR约束的问题。我们的技术适用于复高斯CSI误差和i.i.d.未知分布的有界CSI误差。此外，从我们广泛的模拟结果表明，建议RAR方法显着改善现有的，无论是在解决方案的质量和计算复杂性。
2011-08-04 cs.IT math.IT
On the Secrecy Degrees of Freedom of Multi-Antenna Wiretap Channels with Delayed CSIT
假设发送端有延迟的信道状态信息（CSI），且每个接收端知道自己的瞬时信道，研究了高斯多输入单输出（MISO）窃听信道的保密自由度（SDoF）.我们首先表明，一个严格的积极SDOF可以保证发射机延迟CSI（无论是在合法的信道或/和窃听信道）。特别地，在两个信道上具有延迟CSI的情况下，示出了最优SDoF为2/3。然后，我们将结果推广到两个用户的高斯MISO广播信道的机密消息和特征的SDOF区域时，发射机延迟CSI的两个接收机。有趣的是，利用几个时间实例的人工噪声方案被示出为提供最佳的SDoF区域，通过掩蔽机密消息到非预期的接收器，同时对准每个接收器处的干扰。
2011-08-05 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Multigroup Multicast MISO Communication Systems
智能反射表面（IRS）最近被设想通过部署大规模和低成本的无源反射元件来提供前所未有的大规模多输入多输出（MIMO）样增益。通过调整反射系数，IRS可以改变入射电磁波上的相移，使得它可以智能地重新配置信号传播环境，并增强所需接收信号的功率或抑制干扰信号。在本文中，我们考虑下行链路多组多播通信系统的IRS辅助。我们的目标是最大化的总和速率的所有多播组的联合优化的预编码矩阵在基站（BS）和反射系数在IRS下的功率和单位模约束。为了解决这个非凸问题，我们提出了两个有效的算法下的优化-最小化（MM）算法框架。具体地说，每个用户的速率的凹下界代理目标函数已被推导出，在此基础上，两组变量可以通过解决两个相应的二阶锥规划（SOCP）问题交替更新。然后，为了降低计算复杂度，我们推导出每次迭代时各组变量对各组变量的速率的另一个凹下界函数，并获得这些松散替代目标函数下的封闭形式解。最后，仿真结果表明，在频谱和能量效率的引入IRS和我们提出的算法的收敛性和复杂性的有效性方面的好处。
2020-05-13 cs.IT eess.SP math.IT
