An Analysis on Rate-Splitting Multiple Access for IRS Aided 6G Communication
将智能反射面（IRS）和速率分离多址接入（RSMA）相结合是提高下一代（超5G（B5 G）和6 G）无线网络频谱/能量效率的有效解决方案。在本文中，我们研究了一种基于速率分裂（RS）的传输技术的IRS辅助通信网络，涉及附近和小区边缘用户。特别是，我们得到了一个新的架构称为IRS-RS，利用RS和IRS之间的相互作用，以最大限度地提高加权和速率（WSR）的用户通过选择在IRS的反射系数和设计波束形成器在基站（BS）的功率约束下，在每个用户的服务质量（QoS）和有限的分辨率在IRS。为了解决非凸WSR最大化问题，我们提出了一个交替的算法，并比较其性能与基线非正交多址接入（NOMA）为基础的传输的IRS辅助通信网络的完美和不完美的CSIT的情况下。通过数值结果，它表明，建议的IRS-RS架构产生更好的QoS相对于小区边缘的用户相比，IRS-NOMA传输方案。
2021-06-05 eess.SP
Opportunistic Subarray Grouping for RIS-Aided Massive Random Access in Cellular Connectivity
针对RIS单阵列配置开销随反射元件数量激增的问题，本文提出蜂窝MAC层机会式子阵列分组调度方案，结合序贯决策优化的多用户随机接入策略及低复杂度算法，有效平衡开销与性能，显著提升系统平均吞吐量。
2025-03-23 eess.SP
Robust Max-Min Fair Beamforming Design for Rate Splitting Multiple Access-aided Visible Light Communications
针对发射端CSIT不完善的RSMA辅助VLC网络，推导其信道容量下界，提出基于CCCP、结合SDR与惩罚方法的鲁棒波束成形算法，解决MMF问题，性能优于SDMA和NOMA现有算法。
2024-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Fronthaul Compression and Passive Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface-aided Cloud Radio Access Networks
这封信研究了在用户和远程无线电头端（RRH）之间部署多个智能反射表面（IRS）的云无线电接入网络（C-RAN）。具体地，我们考虑上行链路传输，其中每个RRH通过点对点压缩或Wyner-Ziv压缩对从用户接收的信号进行量化，然后通过容量有限的前向链路将量化比特发送到BBU池。为了最大化上行链路和速率，我们联合优化的被动波束形成器的IRS和前端压缩的量化噪声协方差矩阵。提出了一种基于Arimoto-Blahut算法和半定松弛（SDR）的联合前传压缩和无源波束形成设计方法。数值结果表明，所提出的算法实现的性能增益。
2021-04-09 eess.SP
Double-Sided Information Aided Temporal-Correlated Massive Access
这封信考虑了时间相关的大规模访问，其中每个设备一旦被激活，就可能在几个连续的帧上连续传输。基于每帧设备活动与前一帧和下一帧的相关性，提出了一种基于近似消息传递（AMP）框架的双边信息（DSI）辅助的联合活动检测和信道估计算法。在包含目标检测帧及其前后帧的滑动窗口中从估计结果中提取DSI。所提出的算法表现出优越的性能比国家的最先进的方法。
2022-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting Multiple Access for RIS-aided URLLC MIMO Broadcast Channels
本文针对RIS辅助的MIMO URLLC广播信道，提出基于有限块长编码的RSMA方案，证明RSMA与RIS可显著提升频谱效率和能量效率，并在高用户负载下表现出协同增益。
2025-07-17 eess.SP
LSTM-ACB-Based Random Access for Mixed Traffic IoT Networks
提出一种基于LSTM流量预测和ACB的RA协议，结合资源切片与免授权RA中间步骤，有效缓解混合URLLC-mMTC场景下的拥塞并提升系统吞吐量。
2023-03-02 eess.SP
LSTM-ACB-Based RA for IoT Mixed Traffic
针对URLLC-mMTC混合流量，提出基于LSTM预测与ACB流量感知资源切片的随机接入方案，结合免授权接入与拥塞缓解步骤，相比GF基准显著提升系统性能。
2023-03-02 eess.SP
Beam-Based Multiple Access for IRS-Aided Millimeter-Wave and Terahertz Communications
本文提出一种基于波束的IRS辅助毫米波与太赫兹通信多址接入策略，利用混合数模阵列的多个子阵列形成独立波束以消除用户间干扰，结合正交与非正交多址优势，经仿真验证大幅提升了系统容量。
2024-01-02 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple-Antenna Aided Aeronautical Communications in Air-Ground Integrated Networks: Channel Estimation, Reliable Transmission, and Multiple Access
航空通信系统（ACS）要在飞行的各个阶段提供无缝覆盖，必须将天基、空基和地基平台集成，形成面向航空的空-空-地综合网络（SAGIN）。在大陆地区，L波段航空宽带通信（ABC）越来越受欢迎，以支持空中交通管理（ATM）现代化。然而，由于传统系统的存在，L波段ABC面临频谱拥塞和严重干扰的挑战。为了规避这些，我们提出了一种新的多天线辅助L波段ABC范式，以解决可靠和高速率的空对地（A2 G）传输的关键问题。具体来说，我们首先介绍了ABC的发展路线图。此外，我们讨论了L波段ABC传播环境的特点和相关的多天线技术的独特挑战。为了克服这些挑战，我们提出了一个先进的多天线辅助的L波段ABC范式的角度信道估计，可靠的传输，和多址接入。最后，我们阐明了SAGIN航空组件的引人注目的研究方向。
2023-01-15 eess.SP
Intelligent Reflecting Surface Aided Multiple Access Over Fading Channels
研究了衰落信道下智能反射面辅助网络中的两用户下行传输问题。特别地，研究了非正交多址（NOMA）和两种正交多址（OMA）方案，即时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）。其目标是最大化系统的平均和速率的延迟容忍传输。我们提出了两种调整方案，即动态相位调整和一次相位调整。功率预算、最小平均数据率和离散单位模反射系数被认为是约束。为了解决这个问题，提出了两种低复杂度的移相器调整算法，以获得近似最优解。在给定移相器和满足分时条件的情况下，利用拉格朗日对偶分解法得到最优资源分配。数值结果表明：在衰落信道下，IRS辅助的NOMA网络的平均和速率优于传统的NOMA网络;在衰落块内连续IRS调整，TDMA方案的性能优于FDMA方案;提高最小平均用户速率要求对IRS-NOMA系统的影响小于对IRS-OMA系统的影响。
2020-09-24 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting Multiple Access Aided Mobile Edge Computing in Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了速率分裂多址接入（RSMA）辅助移动边缘计算（MEC）在认知无线电网络。我们提出了一个RSMA计划，使次要用户卸载任务的MEC服务器利用动态速率分裂，而不会恶化的主要用户的卸载。推导出了最优速率分裂参数的表达式，该参数使次用户的可达速率和所提出的RSMA方案的成功计算概率最大化。通过联合优化任务卸载率和任务卸载时间来最大化成功计算概率，得到了最优解的封闭形式。仿真结果表明，所提出的RSMA方案实现了更高的成功计算概率比现有的非正交多址接入方案。
2022-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Contextual Bandits for Fast Neighbor-Aided Initial Access in mmWave Cell-Free Networks
毫米波（mmWave）和亚太赫兹（sub-THz）用户中心（UC）网络中的接入点（AP）将具有睡眠模式功能。因此，当休眠AP被激活以开始服务用户时，解决初始接入（IA）问题变得具有挑战性。在本文中，提出了一种新的深度上下文强盗（DCB）学习方法，提供即时IA使用来自相邻的活动AP的信息。在所提出的方法中，波束选择信息从相邻的活动AP被用作输入神经网络，作为一个函数逼近的强盗算法。仿真进行了使用无线洞察射线跟踪工具生成的现实信道模型。结果表明，与标准基线5G IA方案相比，该系统可以响应动态吞吐量需求，延迟可以忽略不计。所提出的快速波束选择方案可以使网络使用节能的睡眠模式，而不会由于低效的IA而损害服务质量
2021-03-17 eess.SP
IRS Aided Federated Learning: Multiple Access and Fundamental Tradeoff
本研究提出IRS辅助的三种多址协议（I-TDMA、I-FDMA、I-NOMA）以降低联邦学习延迟，通过联合优化资源分配实现延迟最小化，并揭示IRS下协议性能权衡的充分条件。
2025-03-31 cs.DC eess.SP
Deep Learning-based Data-aided Activity Detection with Extraction Network in Grant-free Sparse Code Multiple Access Systems
本文提出一种用于免授权SCMA系统的数据辅助活动用户检测网络D-AUDN，通过集成用户活动提取网络从码本提取先验信息，并结合高效码本设计与前导码关联，有效解决了多前导码关联场景下的性能下降问题。
2023-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Intelligent Reflecting Surface-Aided Secure Transmission
在这封信中，我们研究了一种基于速率分裂多址接入（RSMA）的智能反射面（IRS）辅助的多用户多输入单输出（MISO）安全通信系统与潜在的窃听者（Eve）。以最大化所有合法用户（LU）的最小保密率（SR）为目标，提出了一种基于人工噪声（AN）的发射波束形成、IRS波束形成和保密公共速率分配的联合优化设计问题.由于设计问题是高度非凸耦合优化变量，我们开发了一个计算效率高的算法的基础上交替优化（AO）技术来解决它次优。数值结果表明，所提出的设计可以显着提高最大-最小SR的基准计划没有IRS或采用其他多址技术。特别是，采用RSMA策略可以大大减少所需的IRS元素的数量，以实现目标水平的保密性能相比，基准计划。
2022-11-22 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid Antenna-Aided Rate-Splitting Multiple Access
本文研究配备FAS的下行RSMA系统，推导了等效信道增益分布与中断概率解析表达式，证明FAS结合RSMA在OP上显著优于TAS和NOMA，提升了RSMA实用性。
2024-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
Reinforcenment Learning-Aided NOMA Random Access: An AoI-Based Timeliness Perspective
本文提出AoI-QL-NOMA方案，利用Q-learning在免授权NOMA网络中分布式优化设备传输时隙和功率，以最小化网络平均AoI，在保持吞吐量的同时显著提升信息时效性。
2024-10-07 eess.SP
Intelligent Reflecting Surface Aided Multiple Access: Capacity Region and Deployment Strategy
智能反射面是一种通过智能可控的信号反射来控制无线传播信道的新技术。在本文中，我们研究了多址接入信道（MAC）的容量区域，两个用户发送独立的消息到一个接入点（AP），辅助$M$ IRS反射元素。我们考虑两个实际的IRS部署策略，导致不同的用户AP有效的信道，即，分布式部署的$M$反射元素形成两个IRS，每个部署在一个用户附近，与集中式部署的所有$M$反射元素部署在AP附近。对于分布式部署，我们推导出封闭形式的容量区域;而对于集中式部署，我们推导出一个容量区域的外边界，并提出了一个有效的速率配置文件为基础的方法来表征可实现的速率区域（或容量区域内边界）。此外，我们比较了两种情况下的容量区域，并得出有益的见解IRS在实际系统中的最佳部署。
2020-02-17 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Reinforcement Learning-Aided Random Access
我们考虑由接入点（AP）和K个物联网（IoT）节点组成的系统模型，这些节点偶尔变得活跃以便向AP发送数据。假设AP具有N个时间-频率资源块，其可以分配给希望发送数据的IoT节点，其中N < K。主要问题是如何在每个时隙中将N个时频资源块分配给IoT节点，使得平均分组速率最大化。针对这个问题，我们提出了一种深度强化学习（DRL）辅助随机接入（RA）方案，其中AP处的智能DRL代理学习预测每个时隙中物联网节点的活动，并向预测为活动的物联网节点授予时频资源块。接下来，被DRL代理误分类为非活动的IoT节点以及小区中看不见的或新到达的节点采用标准RA方案，以便获得时频资源块。我们利用专业知识更快地培训DRL代理。我们的数值计算结果表明，在平均数据包速率方面的显着改善时，建议的DRL辅助RA计划相比，在实践中使用的现有解决方案，标准的RA计划。
2020-04-05 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided 6G Massive Access: Coupled Tensor Modeling and Sparse Bayesian Learning
研究了一种可重构智能表面（RIS）辅助的无源随机接入（URA）方案，该方案适用于具有大量零星业务设备的第六代（6 G）无线网络。首先，本文提出了一种新的用于RIS辅助URA的主动设备分离（主动设备的消息恢复）和信道估计联合架构。具体地，在成功的器件分离之前优化RIS无源反射。然后，通过将数据序列关联到多个秩1张量并利用RIS-BS信道的角度稀疏性，检测问题被转换为高阶耦合张量分解问题，而不需要利用导频序列。然而，多个稀疏设备RIS通道之间的固有耦合，以及未知数量的有源设备，使检测问题偏离了广泛使用的耦合张量分解格式。为了克服这一挑战，本文明智地设计了一个概率模型，捕获元素的稀疏性从角通道模型和低秩属性，由于零星性质的URA。然后，基于该概率模型，在稀疏变分推理框架下提出了一种迭代检测算法，每次更新迭代以封闭形式获得，并自动估计有源器件的个数，有效地避免了噪声的过拟合。大量的仿真结果证实了所提出的URA算法的优越性，特别是对于大量的反射元件的情况下，以适应显着大量的设备。
2022-06-11 eess.SP
Enhanced Index Modulation Aided Non-Orthogonal Multiple Access via Constellation Rotation
本文提出一种基于星座旋转的索引调制辅助NOMA（IM-NOMA-RC）方案，通过仅对近用户组进行旋转星座索引调制并激活所有子载波，在支持更多用户的同时提升频谱效率，仿真表明其性能优于传统NOMA。
2024-03-17 cs.IT cs.NI eess.SP
Rate-Splitting Multiple Access for 6G -- Part III: Interplay with Reconfigurable Intelligent Surfaces
这封信是由三部分组成的教程的第三部分，该教程重点介绍6 G的速率拆分多址接入（RSMA）。作为教程的第三部分，这封信提供了集成RSMA和可重构智能表面（RIS）的概述。我们首先介绍两种潜在的PHY层技术，即RSMA和RIS，包括将RSMA与RIS集成的必要性以及它们如何相互帮助。接下来，我们提供了一个通用的模型的RIS辅助RSMA系统，并总结了一些关键的性能指标。然后，我们讨论了RSMA网络的主要优点，并说明了RSMA网络的速率区域的理想和不理想的信道条件。最后，我们总结了研究的挑战和开放的问题，RIS辅助RSMA系统。总之，RSMA是下一代多址接入（NGMA）和未来网络（例如6 G及更高）的有前途的技术。
2022-08-05 cs.IT eess.SP math.IT
Pre-Equalization Aided Grant-Free Massive Access in Massive MIMO System
针对mMIMO系统免授权大规模NOMA方案导频开销大、接入时延高的问题，提出预均衡辅助的免授权海量接入方案，设计含粗检测、数据辅助信道估计和精检测的迭代算法，相同时延下性能优于现有方案。
2025-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
A Random Access Protocol for RIS-Aided Wireless Communications
Aalborg University（奥尔堡大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本文提出一种面向RIS辅助无线通信的随机接入协议，通过有限的RIS配置覆盖感兴趣区域，利用下行训练和上行接入阶段提升成功接入次数，但增加训练周期导致延迟。
2022-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
Age of Information Aided Intelligent Grant-Free Massive Access for Heterogeneous mMTC Traffic
本文针对异构mMTC业务，提出基于年龄的先验信息辅助自编码器A-PIAAE，联合优化接入参数与学习导频，同时降低监控设备平均AoI并提高报警设备检测率。
2025-09-18 eess.SP
Machine Learning Empowered Resource Allocation in IRS Aided MISO-NOMA Networks
提出了一种新的智能反射面（IRS）辅助的多输入单输出（MISO）非正交多址接入（NOMA）网络结构，其中一个基站（BS）服务于多个簇，每个簇中的用户数不固定。该算法的目标是根据用户的速率要求，通过联合优化IRS处的无源波束形成向量、解码顺序、功率分配系数向量和簇数，最大化所有用户的速率总和。为了解决制定的问题，提出了一个三步的方法。更具体地，首先采用基于长短期记忆（LSTM）的算法来预测用户的移动性。其次，提出了一种基于K-means的高斯混合模型（K-GMM）用户聚类算法。第三，调用基于深度Q网络（DQN）的算法来联合确定相移矩阵和功率分配策略。仿真结果表明，所提算法的性能优于基准算法，而采用NOMA技术代替正交多址接入（OMA）技术，吞吐量可提高35%.
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Access Point Activation and Power Allocation for Cell-Free Massive MIMO Aided ISAC Systems
针对无小区大规模 MIMO 辅助的 ISAC 系统，本文提出一种半监督异构图神经网络（HetGNN），结合 Branch-and-Bound 基线指导接入点激活与功率分配，以优化能效，实现 20-25% 的功耗降低并大幅提升运行速度。
2025-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Analytical Characterization of Coverage Regions for STAR-RIS-aided NOMA/OMA Communication Systems
本文在能量分裂协议下解析表征了STAR-RIS辅助双用户下行链路系统的覆盖区域，证明STAR-RIS可扩大覆盖且NOMA性能优于OMA。
2023-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Gaussian Data-aided Sensing with Multichannel Random Access and Model Selection
在本文中，我们研究了数据辅助传感（DAS）的系统组成的基站（BS）和一些节点，其中BS成为一个接收器，收集测量或数据集分布在一个小区的节点。DAS是允许BS有效地估计目标信号（即，所有节点的测量），具有少量的测量（与随机轮询相比）。在DAS中，基于在BS处已经可从先前回合获得的数据集，在每一回合中选择一组节点以用于高效的数据汇集。我们认为DAS的测量是相关的高斯本文。所得到的DAS被称为高斯DAS。使用均方误差（MSE）准则，在每一轮中，BS能够选择具有数据集的节点以最小化下一轮的MSE。此外，我们以两种不同的方式推广高斯DAS：i）具有多个并行通道，使用随机访问从节点上传测量值; ii）具有模型选择，其中多臂强盗问题公式用于将模型选择与DAS相结合。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Delay-aware Multiple Access Design for Intelligent Reflecting Surface Aided Uplink Transmission
本文针对IRS辅助上行传输网络提出一种混合多址接入协议，通过联合优化设备排序、资源分配与动态波束成形以最小化总传输时延，并证明其优于传统I-TDMA和I-NOMA协议。
2023-06-26 cs.IT eess.SP math.IT
DNN-Aided Block Sparse Bayesian Learning for User Activity Detection and Channel Estimation in Grant-Free Non-Orthogonal Random Access
在即将到来的物联网（IoT）时代，通信往往具有大连接、零星传输和小数据包的特点，这对IoT通信栈的随机接入（RA）机制的延迟期望和资源分配效率提出了新的要求。研究了一种免授权的非正交随机接入（NORA）系统，该系统可以在降低接入时延的同时，利用有限的资源支持更多的机器类型通信（MTC）设备。为了解决免授权NORA系统中的联合用户活动检测（UAD）和信道估计（CE）问题，提出了一种基于深度神经网络辅助消息传递的块稀疏贝叶斯学习（DNN-MP-BSBL）算法。在DNN-MP-BSBL算法中，迭代消息传递过程从因子图转移到深度神经网络（DNN）。对DNN中的消息施加权重，并进行训练以最小化估计误差。结果表明，训练的权重可以缓解MP-BSBL算法的收敛问题，特别是在拥挤的RA场景。仿真结果表明，DNN-MP-BSBL算法能够以较少的迭代次数提高UAD和CE的准确性，在低延迟免授权NORA系统中具有优势。
2019-10-16 cs.IT eess.SP math.IT
Cache-Aided Non-Orthogonal Multiple Access for 5G-Enabled Vehicular Networks
对丰富多媒体服务的需求不断增长以及物联网（IoT）的出现对下一代车载网络提出了具有挑战性的要求。这些挑战在很大程度上与大规模内容交付和增加的连接性的背景下的高频谱效率和低延迟要求有关。在这方面，高速缓存和非正交多址接入（NOMA）范例最近已经被提出作为有效地解决这些关键挑战中的一些的潜在解决方案。在目前的贡献，我们介绍了缓存辅助NOMA作为车载网络的一种使能技术。在这种情况下，我们首先考虑完整的文件缓存的情况下，每个车辆缓存和请求使用NOMA原则的整个文件。不失一般性，我们考虑了双Nakagami $-m$衰落条件下的两用户车载网络通信场景，并提出了一个最佳的功率分配策略。为此，制定和解决最大化在每个车辆处成功解码文件的总概率的优化问题。此外，我们考虑拆分文件缓存的情况，其中每个文件被分成两部分。提出了一个联合功率分配优化问题，研究了车辆间和缓存分割文件间的功率分配。所提供的分析结果证实了广泛的计算机模拟结果和有趣的见解。指示性地，它示出，建议的缓存辅助NOMA优于传统的NOMA技术。
2019-06-14 cs.IT eess.SP math.IT
Active IRS Aided Multiple Access for Energy-Constrained IoT Systems
我们研究了有源智能反射表面（IRS）辅助的能量受限物联网（IoT）系统中的基本多址（MA）方案，其中部署有源IRS以辅助从多个IoT设备到接入点（AP）的上行链路传输。我们的目标是通过在时间和资源分配上优化IRS波束成形向量来最大化总吞吐量。为此，我们首先研究了两个典型的主动IRS辅助MA方案，即时分多址（TDMA）和非正交多址（NOMA），通过分析比较其可实现的总吞吐量，并提出相应的算法。有趣的是，我们证明，给定只有一个可用的IRS波束成形向量，基于NOMA的方案通常实现了更大的吞吐量比基于TDMA的方案，而后者可以潜在地优于前者，如果多个IRS波束成形向量可利用有利的时间选择性的IRS。为了在系统性能和由更多IRS波束形成向量引起的相关信令开销之间取得灵活的平衡，我们提出了一种具有用户分组的通用混合TDMA-NOMA方案，其中同一组中的设备通过NOMA同时发送，而不同组中的设备占用正交时隙。通过控制组的数量，混合TDMA-NOMA方案适用于任何给定数量的可用IRS波束成形向量。尽管所考虑的优化问题的非凸性，我们提出了一个有效的算法交替优化的基础上。仿真结果表明，在覆盖范围的扩展和支持多个能量有限的设备方面，主动IRS比被动IRS的实际优势，并证明了我们提出的混合MA方案灵活地平衡性能-成本权衡的有效性。
2022-01-29 cs.ET cs.IT eess.SP
Deep Learning Aided Beamforming for Downlink Non-Orthogonal Multiple Access Systems
本文针对两用户MISO-NOMA下行链路，推导QAM调制下的闭式BER表达式，并提出一种基于深度学习的公平性最优波束成形方法，在接近约束优化算法性能的同时大幅降低计算时间。
2024-06-18 eess.SP
Multilayer Non-Terrestrial Networks with Spectrum Access aided by Beyond-Diagonal RIS
针对多层非地面网络的频谱接入问题，提出配备透射式BD-RIS的HAPS认知网络方案，通过交替优化框架求解联合优化问题，相较对角RIS基准在速率和干扰抑制上有显著增益。
2025-10-06 eess.SP
Optimizing Radio Access Technology Selection and Precoding in CV-Aided ISAC Systems
提出一种基于视觉感知的RAT选择框架，结合3D用户定位、SlowFast活动识别与DDPG算法，联合优化RAT选择与预编码，在满足感知互信息和最小速率约束下最大化总传输速率。
2024-10-14 eess.SP
Compressive Sensing Based Massive Access for IoT Relying on Media Modulation Aided Machine Type Communications
大规模物联网的一个根本挑战在于如何支持大规模机器类型通信（mMTC）。这封信提出了一种基于媒体调制的mMTC解决方案，以提高吞吐量，其中一个大规模的多输入多输出的基站（BS）用于提高检测性能。对于这样的mMTC场景，可靠的活动设备检测和数据解码提出了严重的挑战。通过利用在BS处接收的mMTC的上行链路接入信号的稀疏性，提出了基于压缩感测的大规模接入解决方案来应对这一挑战。具体来说，我们提出了一个块稀疏自适应匹配追踪算法检测的活动设备，从而块稀疏的上行链路接入信号表现出跨连续的时隙和媒体调制符号的结构化稀疏性被用来提高检测性能。此外，一个连续的干扰消除为基础的结构化子空间追踪算法被设想用于有源设备的数据解调，从而在每个时隙中发现的基于媒体调制的符号的结构化稀疏性被利用来提高检测性能。最后，我们的仿真结果验证了所提出的方案比国家的最先进的解决方案的优越性。
2020-05-08 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Beamforming Design for IRS-Aided NOMA Communication System with Imperfect CSI
智能反射面（IRS）技术是未来通信系统中的一种高吞吐量技术，可以与非正交多址（NOMA）等多种通信技术相兼容。本文研究了非理想信道状态信息（CSI）条件下IRS辅助NOMA通信的下行传输问题。因此，提出了一种鲁棒的IRS辅助NOMA设计，通过解决和速率最大化问题，共同找到最佳的波束形成向量的接入点和IRS的无源反射矩阵，使用惩罚对偶分解（PDD）计划。这个问题可以通过迭代算法来解决，在每一步中的封闭形式的解决方案，它被证明具有非常接近的性能，其上限从完美的CSI的情况下获得。我们还提出了一种基于网格的方法，用于IRS的最佳离散相移选择，其性能优于传统的量化方法。我们的研究结果表明，所提出的算法，连续和离散IRS，具有非常低的计算复杂性相比，在文献中的其他计划。此外，我们进行了性能比较，从可实现的和速率的立场之间的IRS辅助NOMA和IRS辅助的正交多址接入（OMA），这表明NOMA相比OMA的优越性，在容忍的信道不确定性的情况下。
2022-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) Aided Multi-User Networks: Interplay Between NOMA and RIS
本文重点研究了在采用正交多址（OMA）和非正交多址（NOMA）的多用户网络中可重构智能表面（RIS）的开发，重点研究了NOMA和RIS之间的相互作用。根据RIS反射系数在一次传输期间是否可以仅调整一次或多次，我们区分静态和动态RIS配置。特别地，RIS辅助单天线NOMA网络的容量区域的特征在于，并从信息理论的角度与OMA速率区域进行比较，揭示了动态RIS配置是实现容量的。然后，研究了RIS部署位置对不同多址接入方案性能的影响，发现非对称和对称部署策略分别适用于NOMA和OMA。此外，对于RIS辅助的多天线NOMA网络，基于波束形成器和基于簇的策略，提出了三种新的联合有源和无源波束形成器设计。最后，突出了RIS-NOMA网络的开放研究问题。
2021-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
BS-RIS-User Association and Beamforming Designs for RIS-aided Cellular Networks
可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface，RIS）具有自适应塑造无线传播环境的强大功能，被认为是一项具有革命性和发展前景的技术。然而，作为一种频率选择性器件，RIS只能有效地为特定频段内的信号提供可调谐相移。因此，基站（BS）-RIS-用户关联是一个重要的问题，以最大限度地提高蜂窝网络中RIS的效率和能力。在本文中，我们考虑了一个RIS辅助蜂窝网络，旨在通过设计BS RIS用户关联以及BS和RIS的主动和被动波束成形，分别最大化下行链路传输的总速率。提出了一种动态连续接入算法来设计用户关联。在动态接入过程中，提出了一种迭代算法来交替获得主被动波束形成。最后，最佳的BS-RIS的关联是通过一个穷举搜索方法。仿真结果表明，所提出的BS-RIS-用户关联和波束成形设计算法的性能显着改善。
2021-06-27 eess.SP
IRS-Aided Multi-Antenna Wireless Powered Communications in Interference Channels
本文研究了干扰信道中IRS辅助的多天线无线供电通信，提出三种传输方案及通用算法框架以最大化系统总吞吐量，数值结果表明IRS辅助方案在吞吐量和能耗上均优于无IRS方案。
2024-07-30 cs.IT eess.SP math.IT
A CNN-LSTM Quantifier for Single Access Point CSI Indoor Localization
本文提出CNN-LSTM量化网络用于单接入点WiFi CSI指纹室内定位，同时提取时空特征并以量化模型替代传统分类模型，实验表明平均定位误差2.5米，80%误差低于4米，性能优于其他算法约50%。
2025-11-07 cs.LG eess.SP stat.ML
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Integrated Communication and Localization with a Single Access Point
针对单接入点室内定位难题，本文提出一种多RIS辅助的两阶段信道估计与定位方法，利用牛顿化正交匹配追踪和角度伪谱估计到达角，实现厘米级定位精度。
2025-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
Fairness Optimization for Intelligent Reflecting Surface Aided Uplink Rate-Splitting Multiple Access
本文针对IRS辅助RSMA上行系统，构建最大最小公平速率优化问题，采用AO算法及GPI、SGD方法，并考虑不完美CSIT的鲁棒设计，显著提升公平性并保证可靠性。
2024-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Performance Analysis of RIS-aided Wireless Communication Systems
物联网是适应大规模连接和安全传输的基础平台，本文研究了基于可重构智能表面（RIS）技术的点对点无线系统物理层认证问题。由于缺乏从物联网设备（合法和非法设备）到接入点的直接链接，我们通过考虑两个主要的安全性能指标从RIS中受益。作为主要目标，我们研究了在存在窃听物联网设备的情况下显示安全性能的RIS辅助无线通信系统的保密性能。在这种情况下，RIS位于接入点和合法设备之间，旨在增强链路安全性。要指定安全的系统性能指标，我们首先提出了分析结果的保密中断概率。然后，进一步研究了保密率。有趣的是，我们要控制源处的平均信噪比和RIS的元表面元素的数量，以实现改进的系统性能。我们通过匹配Monte-Carlo模拟和分析结果来验证导出的表达式。
2022-05-26 eess.SP
Prior Information-Aided ADMM for Multi-User Detection in Codebook-Based Grant-Free NOMA: Dynamic Scenarios
本文针对码本式免授权NOMA系统中用户活跃性动态波动下的联合活跃性与数据检测问题，提出一种先验信息辅助ADMM算法，通过块稀疏建模和组LASSO压缩感知框架实现高效检测，实验与理论分析验证了其在mMTC网络中的有效性。
2024-10-22 eess.SP
Non-Orthogonal Multiple Access for UAV-Aided Heterogeneous Networks: A Stochastic Geometry Model
在这项工作中，我们探讨了部署无人机（UAV）作为空中基站（ABS）与子6 GHz频段和小小区地面基站（TBS）与毫米波（mmWave）波段的混合异构网络（HetNets）的潜在好处。提出了一种灵活的基于非正交多址接入（NOMA）的用户关联策略。利用随机几何的工具，推导了真实空对地（A2 G）信道和地对地（G2 G）信道条件下，基于LoS球阻塞模型的关联概率、覆盖概率和频谱效率的解析表达式.最后，我们提出的混合HetNet的数值结果的见解。我们证实：i）通过适当地设置功率分配因子和目标信号干扰噪声比（SINR）阈值，所提出的NOMA使能的HetNet能够实现比OMA使能的ABS更优越的性能; ii）在NOMA使能的ABS层中存在关联概率和频谱效率之间的折衷; iii）启用NOMA的ABS层的覆盖概率和频谱效率在很大程度上受不完美连续干扰消除（ipSIC）系数、功率分配因子和SINR阈值的影响; iv）与仅低于6 GHz的ABS相比，当毫米波视线（LoS）链路可用时，毫米波使能的TBS能够增强HetNet的频谱效率。
2021-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
A New Look at AI-Driven NOMA-F-RANs: Features Extraction, Cooperative Caching, and Cache-Aided Computing
支持非正交多址接入（NOMA）的雾无线接入网（NOMA-F-RAN）被认为是缓解网络拥塞、减少传送延迟和提高雾用户设备（F-UE）服务质量（QoS）的有希望的使能器。然而，NOMA-F-RAN的有效性高度依赖于图表特征信息（偏好分布、位置、移动性等）。以及有效的缓存、计算和资源分配策略。在本文中，我们将探讨如何利用人工智能（AI）技术来解决上述巨大挑战。具体来说，我们首先详细介绍了NOMA-F-RANs架构，阐明了关键模块，即协作缓存和缓存辅助移动边缘计算（MEC）。然后，在解决NOMA-F-RAN的主要问题的潜在适用的AI驱动的技术进行了审查。通过案例研究，我们展示了AI启用方法在F-UE的潜在特征提取和协作缓存方面的有效性。最后，确定了人工智能驱动的NOMA-F-RAN的未来趋势，包括开放的研究问题和挑战。
2021-12-02 eess.SP
RIS-Aided RSMA Improves the Latency vs. Energy Trade-off in the Finite Block Length MIMO Downlink
University of Paderborn（帕德博恩大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；Friedrich Alexander University of Erlangen-Nuremberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
本文研究了利用RIS辅助的RSMA在有限块长度MIMO下行链路中改善时延与能量效率权衡的问题，证明RSMA能提升能量效率并减少时延至SDMA的13%，且RIS与RSMA协同工作效果显著。
2026-03-16 eess.SP
Downlink and Uplink Intelligent Reflecting Surface Aided Networks: NOMA and OMA
智能反射面（IRS）被设想为未来通信网络提供可重构的无线环境。在本文中，下行链路和上行链路IRS辅助非正交多址接入（NOMA）和正交多址接入（OMA）网络进行了研究，其中IRS部署通过协助小区边缘用户设备（UD）与基站（BS）进行通信来增强覆盖。为了表征系统性能，研究了具有Nakagami- $m$衰落的BS-IRS-UD链路的新的信道统计。对于每种情况下，中断概率和遍历率的封闭形式的表达式推导。为了获得进一步的了解，分集阶数和高信噪比（SNR）的斜率为每种情况下获得根据渐近近似在高SNR政权。结果表明，分集阶数受IRS反射单元数和Nakagami衰落参数的影响，但高信噪比斜率与这些参数无关。仿真结果验证了我们的分析，并揭示了优越性的IRS全双工解码和转发中继。
2021-02-04 eess.SP
STAR-RIS-aided RSMA for the URLLC multi-user MIMO Downlink
本研究将速率拆分多址与同时发射反射可重构智能表面融合，提出交替优化算法联合优化波束成形、RIS配置与拆分参数，在有限块长MIMO下行链路中实现了显著高于反射式RIS和空分多址的能效增益。
2025-08-01 eess.SP
Energy-Efficient Buffer-Aided Relaying Systems with Opportunistic Spectrum Access
本文提出了一种考虑频谱利用率影响的协作中继网络节能跨层设计框架。具体地说，随机到达的业务被认为是自适应调制和编码（AMC）方案中采用的合作传输系统，以提高系统的性能。首先研究了中继缓冲区的平均丢包率。根据丢包率和系统状态的平稳分布，推导了时延的闭式表达式。在此基础上，研究了中继辅助传输的能量效率问题。在此背景下，能量效率优化问题制定的中继辅助协作系统的功率和时间分配的最佳策略。最后，能量有效的中继辅助传输和直接传输之间的切换策略，其中分组传输具有不同的延迟要求。此外，能量有效的传输策略与AMC。数值计算结果表明，所提出的设计提高能源效率的有效性。
2020-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Tracking and Prediction for IRS-aided Wireless Communications
对于智能反射面（IRS）辅助的无线通信，信道估计是必不可少的，并且当IRS反射元件的数量很大时通常需要过多的信道训练开销。当信道由于发射机和/或接收机的移动性而不是准静态时，准确的信道状态信息（CSI）的获取变得更具挑战性。在这项工作中，我们研究了IRS辅助的无线通信系统与时变信道模型，并提出了一个创新的两阶段传输协议。在第一阶段，我们发送导频符号和跟踪的基础上接收到的信号的直接/反射信道，然后发送数据信号。在第二阶段中，不是首先发送导频符号，而是直接预测直接/反射信道，并且所有时隙用于数据传输。基于所提出的传输协议，我们提出了一个两阶段的信道跟踪和预测（2SCTP）计划，以获得直接和反射信道与低信道训练开销，这是通过利用时间相关的时变信道。具体来说，我们首先考虑一个特殊的情况下，IRS接入点（AP）信道被假定为静态的，其中一个卡尔曼滤波器（KF）为基础的算法和长短期记忆（LSTM）为基础的神经网络，分别提出了信道跟踪和预测。然后，对于更一般的情况下，IRS-AP，用户IRS和用户AP信道都被假定为是时变的，我们提出了一个广义KF（GKF）为基础的信道跟踪算法，其中适当的近似处理底层的非高斯随机变量。数值仿真结果验证了我们提出的传输协议和信道跟踪/预测算法的有效性相比，现有的。
2022-03-11 eess.SP
