On the Outage Probability of Localization in Randomly Deployed Wireless Networks
本文分析了随机部署无线网络中定位中断概率（LOP），即定位误差超过给定阈值的概率。两个典型的情况下被认为是：一个移动代理使用所有的邻近锚或选择最好的锚对自定位。我们推导出精确的LOP为前一种情况下，紧界的LOP为后一种情况下。这两种情况之间的比较揭示了锚点选择的优势，在LOP与复杂性权衡，提供见解的设计，有效的定位系统。
2017-03-28 cs.NI
Closed-Form Rate Outage Probability for OFDMA Multi-Hop Broadband Wireless Networks under Nakagami-m Channels
速率中断概率是衡量第四代（4G）宽带接入网服务质量（QoS）水平的重要性能指标。因此，在本文中，我们计算出一个封闭的形式表达的速率中断概率为给定的用户在下行链路多跳OFDMA为基础的系统中遇到的链路信道变化的结果。假设分配给给定用户的不同子载波上的信道随机行为遵循独立的非相同Nakagami-m分布。除了单跳和多跳网络的速率中断概率公式外，我们还推导了独立非全同Gamma分布随机变量（RV）乘积的矩母函数、概率分布函数（pdf）和累积分布函数（cdf）的新的封闭形式公式。这些RV是所分配的子载波组上可达到的信噪比（SNR）的函数。对于单跳的情况下，受速率中断概率封闭公式的启发，我们制定了一个优化问题，在该问题中，我们分配子载波给用户，使总传输速率最大化，同时迎合所有用户的公平性。在所提出的公式中，公平性被认为是保证最小速率中断概率为每个接纳用户
2013-03-31 cs.NI
Outage Probability for Multi-Cell Processing under Rayleigh Fading
多小区处理，也称为协调多点（CoMP），是一种非常有前途的分布式多天线技术，它使用相邻小区的天线。这有望成为下一代蜂窝网络标准（例如LTE-A）的一部分。密集城市环境中的小小区网络主要受到干扰的限制，而CoMP可以很好地利用这一事实来提高小区边缘用户的吞吐量。本文提供了一个分析推导的容量中断概率的CoMP经历快瑞利衰落。仅需要知道平均接收功率（慢变衰落），而不需要完美的信道状态信息（CSI）。成功接收的数据速率的优化，然后得出相对于合作站的数量和中断概率，示出了数值例子。
2010-11-02 cs.NI
Minimizing Outage Probability by Exploiting CSI in Wireless Powered Cooperative Networks
在这项工作中，我们解决的中继选择问题的无线供电的通信网络，其中的中继收获能量的源射频信号。单个源-目的地对被认为没有直接链路。连接的中继节点配备有无限大的蓄电池。我们假设源-中继链路上的信道状态信息（CSI）在中继节点处是可用的。根据在中继节点的中继目的地链路上的CSI的可用性，我们提出了不同的中继选择方案，并评估中断概率。由于中继选择机制中的额外灵活性，中继-目的地链路上的中继节点处的CSI的可用性显著提高了性能。我们数值量化所提出的方案的性能，并比较中断概率固定和相同数量的无线供电转发中继。
2016-08-26 cs.NI
Caching Eliminates the Wireless Bottleneck in Video-Aware Wireless Networks
蜂窝数据流量每年几乎翻一番，大大增加了网络容量。这一发展的主要驱动力是无线视频。用于容量增加的传统方法（如使用更多频谱和增加基站密度）非常昂贵，并且没有利用视频的独特特征，特别是高度的{ \em异步内容重用}。在本文中，我们概述了我们的工作，提出并详细介绍了一种新的传输模式，利用内容重用，以及存储是现代硬件中增长最快的数量。我们的网络结构在辅助站（毫微微缓存）和/或设备中使用缓存，并结合高频谱效率的短距离通信来传输视频文件。对于毫微微缓存，我们开发了优化视频质量的最佳存储方案和动态流媒体策略。对于设备上的缓存，结合设备到设备的通信，我们表明，移动台的{ \em集群}内的通信应使用;集群大小可以调整，以优化频率重用和设备找到所需的文件缓存在同一集群中的另一个设备的概率之间的权衡。我们表明，在许多情况下，网络吞吐量随用户数量线性增加，并且D2 D通信在吞吐量和中断之间提供比传统的以基站为中心的系统更好的折衷方面也是优越的。与现实的用户数和信道条件的仿真结果表明，网络吞吐量（可能与中断约束）可以增加两个数量级相比，传统的计划。
2014-05-22 cs.IT cs.NI math.IT
AccConF: An Access Control Framework for Leveraging In-Network Cached Data in ICNs
快速增长的互联网流量越来越多地以内容为基础，并由移动用户驱动，用户对数据而不是其来源更感兴趣。这就迫切需要一个以信息为中心的互联网架构。对信息中心网络（ICN）的研究已经产生了新颖的架构，例如，CCN/NDN、DONA和PSIRP/PURSUIT;都同意将基于命名数据的寻址和普遍缓存作为整体设计组件。通过网络范围的内容缓存，内容访问控制策略的实施变得不平凡。网络中的每个缓存节点都需要在内容提供方的帮助下实施访问控制策略。这变得效率低下，并且容易出现无限延迟，特别是在提供商中断期间。在本文中，我们提出了一个有效的访问控制框架ICN，它允许合法用户直接访问和使用缓存的内容，并不需要验证/认证的在线提供商认证服务器或内容服务路由器。这个框架将有助于减少服务器中断造成的系统停机时间的影响，并通过利用缓存来减少交付延迟，同时保证只对合法用户进行访问。实验/仿真结果表明，该方案的适用性，所有用户，但特别是移动用户，特别是在安全性和延迟开销方面。
2016-03-11 cs.CR cs.NI
Opportunistic Adaptive Relaying in Cognitive Radio Networks
将认知无线电技术与用户协作相结合可以对主传输和次传输都有利。在本文中，我们提出了第一个中继方案的认知无线电网络（称为“自适应中继方案1”），其中一个中继节点可以协助主或二次传输的目的是提高中断概率的二次传输相对于一个主要的中断概率阈值。在瑞利衰落信道下，推导了该方案的二次中断概率的上界表达式。数值和仿真结果表明，该方案的二次中断概率低于其他中继方案。然后，我们扩展所提出的方案的情况下，中继节点有能力解码的主要和次要的信号，也可以同时协助两个传输。仿真结果表明，由于这种扩展的二次中断概率的性能改善，可以得到。
2012-01-13 cs.NI
An analytical model for evaluating outage and handover probability of cellular wireless networks
我们考虑随机蜂窝网络中的基站位置形成一个均匀的泊松点过程和每个移动连接到基站，提供最佳的平均信号功率。如果SINR低于某个阈值，则移动台处于中断。如果移动台在某些时隙中处于中断，则必须做出切换决定。在考虑路径损耗、阴影、瑞利快衰落、频率因子复用和常规波束形成等因素的影响下，对中断概率和切换概率进行了评估。主要假设是瑞利快衰落改变每个时隙，而其他网络组件保持静态期间的研究。
2010-09-01 cs.NI cs.PF math.PR
Outage Probability Analysis for OTFS in Lossy Communications
针对时变有损信道下 OTFS 中断概率精确计算复杂的问题，本文基于 Shannon 分离定理推导精确表达式并提出易算下界，通过 Monte-Carlo 仿真验证其参考价值。
2024-10-02 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability Analysis of Wireless Paths with Faulty Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究了下一代无线网络中存在故障的RIS对路径中断概率的影响，推导了中断概率的闭式表达式，并通过数值结果揭示了其与RIS元件故障概率、元件数量及距离的函数关系。
2024-04-23 cs.IT cs.NI math.IT
IRS-Assisted Lossy Communications Under Correlated Rayleigh Fading: Outage Probability Analysis and Optimization
School of Electronics and Information, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学电子信息学院）；Research institute of Information Fusion, Naval Aviation University（海军航空大学信息融合研究所）；University of Houston（休斯顿大学）
针对IRS辅助的相关瑞利衰落下有损通信系统，推导中断概率，提出DRL方法优化IRS相移以最大化接收功率，仿真验证了信道相关性、发射功率等对系统性能的影响。
2024-08-13 cs.LG cs.NI
Outage Probability of Dual-Hop Selective AF With Randomly Distributed and Fixed Interferers
针对Nakagami- $m$衰落信道，分析了中继站和目的站均存在多个中继站时，具有全局中继选择的双跳放大转发选择性中继系统的中断概率性能。考虑两种不同的情况。在第一种情况下，假设干扰器具有随机数和位置。利用广义伽玛近似（GGA）的停电概率的一维积分的形式推导。在第二种情况下，假设干扰器具有固定的数量和位置。导出了一维积分形式的精确中断概率。对于这两种情况，也提供了封闭形式的表达式的下限和渐近表达式的高信号干扰加噪声比。对于特殊情况（例如，主要干扰，i.i.d.瑞利分布信号）。数值结果表明，我们的分析的准确性，通过检查的数量和位置的中断性能的AF系统与随机和固定的中断的影响。
2014-10-04 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability Analysis of RF/FSO-VLC Communication Relaying System
本文提出了一种非对称中继系统，提供混合室外子系统和室内可见光通信（VLC）接入点之间的通信分析。室外子系统是一个混合射频（RF）/自由空间光学（FSO）系统，旨在减少天气条件对传输质量的影响。推导了系统中断概率的解析表达式。数值结果，并证实了Monte Carlo模拟。系统和信道参数的中断概率性能的影响进行了研究和讨论。VLC子系统的更大的光发射功率反映在更好的系统性能，以及更低的室内环境高度。当室内房间较高时，光信号的传播时间更长，会有更大的功耗和性能恶化。此外，中断概率本底是中继系统设计的重要限制因素。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Allocation and Outage Analysis for An Adaptive Cognitive Two-Way Relay Network
针对多中继认知无线电网络，研究了一种自适应双向中继协作机制，以提高二次传输性能。推导了仅需统计信道信息时，最小化二次中断概率的功率分配和中继选择方案。在主传输的服务质量服务质量以主中断概率为约束的条件下，推导出了次中断概率的精确闭式表达式。为了更好地理解主用户干扰对二次传输的影响，我们进一步研究了当主用户信噪比趋于无穷大时，二次中继网络的渐近行为，包括功率分配和中断概率。仿真结果说明了所提出的方案的性能。
2017-05-05 cs.IT cs.NI math.IT
Impact of Multi-connectivity on Channel Capacity and Outage Probability in Wireless Networks
本文利用随机几何分析全网 k-连接场景，发现多连接虽降低中断概率并提升公平性，却会降低每用户吞吐量，故应优先服务小区边缘等最受益用户。
2021-04-26 cs.NI math.PR
On the Performance of Renewable Energy-Powered UAV-Assisted Wireless Communications
我们开发了新的统计模型，从可再生能源（如太阳能和风能）考虑收获-存储-消费（HSC）架构的收获能量。我们考虑了三种可再生能源收集方案，即（i）从太阳能收集，（ii）从风力收集，以及（iii）混合太阳能和风力发电。在这种情况下，我们首先推导出的概率密度函数（PDF）和累积密度函数（CDF）从太阳能和风能资源的收获功率的封闭形式的表达式。基于推导的表达式，我们计算的能量中断在无人机和信号噪声比（SNR）中断在地面蜂窝用户的概率。我们获得新的封闭形式的表达的时刻生成函数（MGF）的收获的太阳能和风能。然后，我们应用Gil-Pelaez反演来评估无人机的能量中断和地面用户的信噪比（SNR）中断。我们制定的SNR中断最小化的问题，并获得封闭形式的无人机的发射功率和飞行时间的解决方案。此外，我们推导出新的封闭形式的表达式的时刻的太阳能和风力发电，并证明其应用程序在计算新的性能指标，考虑到随机性质的收获的能量以及能量到达时间的量。这些性能度量包括在飞行时间内对UAV电池充电的概率、平均UAV电池充电时间、UAV处的能量中断的概率以及UAV处的最终能量中断的概率（即，在有限持续时间内的能量中断的概率）。
2019-07-16 cs.NI eess.SP
Outage Analysis of Spectrum Sharing Energy Harvesting Cognitive Relays in Nakagami-$m$ Channels
能量收集（EH）认知中继是解决频谱利用效率低下问题的一个令人兴奋的解决方案，同时实现绿色通信和空间多样性。在频谱共享的情况下，我们调查的认知中继网络的性能，其中一个次要的源与其目的地通过Nakagami- $m$信道通过解码和转发EH中继通信，同时保持低于预定义的阈值的主用户的中断概率。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达二次中断概率，并表明它是一个功能的概率EH中继有足够的能量进行中继，这反过来又取决于能量收集和消费率的EH中继和主要中断概率阈值。我们还表明，放松主要中断约束可能并不总是有利于认知EH中继网络由于中继的发射功率的能量约束的限制。
2015-08-30 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Geographic Caching in Finite Wireless Networks
支持缓存的设备到设备（D2 D）网络通过直接在邻近设备之间实现异步内容共享，将网络边缘处的设备（例如智能电话和平板电脑）的存储器转换为带宽。移动设备的有限存储容量需要确定要在每个设备上缓存的最佳内容集。为了研究最佳缓存放置的问题，我们对有限区域中的设备的位置进行建模（例如，咖啡店、体育酒吧、图书馆）作为均匀二项点过程（BPP）。对于这种设置，我们首先开发了一个通用的框架来分析目标接收器（目标-Rx）的覆盖概率时，所请求的内容是在$k^{th}$最接近的设备它。使用这个覆盖概率的结果，我们评估最佳的缓存概率的流行内容，以最大限度地提高总命中概率。我们的分析具体表明，最佳的缓存概率强烈依赖于网络中同时活跃的设备的数量。
2016-03-07 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Probability of General Ad Hoc Networks in the High-Reliability Regime
无线网络中的中断概率取决于各种因素：节点分布，MAC方案，以及路径损耗，衰落和传输成功的模型。在以前的工作中断表征随机放置的节点的网络中，大部分的重点放在网络的节点是泊松分布和ALOHA被用作MAC协议。在本文中，我们提供了一个一般的框架，在高可靠性制度的中断概率分析。中断概率表征基于两个参数：在[1]中介绍的网络的固有空间竞争$γ$，以及由本文介绍的干扰标度指数$κ$测量的MAC实现的协调水平。我们研究了信号干扰比（SIR）模型，瑞利衰落和幂律路径损耗下的中断概率，并解释了这两个参数如何依赖于网络模型。主要的结果是，中断概率接近$γη^κ$的密度的干扰$η$去为零，$κ$假设的值范围$1\leq κ\leq α/2$的所有实际的MAC协议，其中$α$是路径损耗指数。这个渐近表达式对所有运动不变的点过程都是有效的。我们提出了一种新的和完整的分类MAC协议的基础上的价值$κ$。最后，我们的研究结果提出了一个猜想，严格限制的中断概率为所有的密集度。
2010-10-06 cs.IT cs.NI math.IT
Lossy Cooperative UAV Relaying Networks: Outage Probability Analysis and Location Optimization
School of Electronics and Information, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学电子信息学院）；Research institute of Information Fusion, Naval Aviation University（海军航空大学信息融合研究所）；University of Houston（休斯顿大学）；IMT-Atlantic（大西洋电信学院）；University of Oulu（奥卢大学）
本文研究有损协作无人机中继网络的中断概率，推导可达率失真区域，并提出基于SAC算法的位置优化方法以最小化中断概率。
2024-10-03 cs.LG cs.NI cs.SY
Outage Probability Analysis of Mixed RF-FSO System Influenced by Fisher-Snedecor Fading and Gamma-Gamma Atmospheric Turbulence
本文研究了一种由射频（RF）和自由空间光（FSO）链路组成的双跳中继系统。采用解码转发（DF）中继来整合第一RF链路和第二视距FSO链路。假设RF信道服从最近提出的Fisher-Snedecor衰落模型，该模型在现实的无线通信场景中被证明是方便建模的。FSO信道受Gamma-Gamma分布大气湍流的影响。中断概率的表达式推导和利用目前的数值结果。根据所给出的结果，检查并讨论了各种RF和FSO信道参数对整体系统性能的影响。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Outage Duration in Poisson Networks and its Application to Erasure Codes
我们推导出在一个典型的接收器在一个无线网络中的泊松分布的发送消息的时隙随机接入在瑞利衰落信道的链路中断持续时间的概率分布。该结果被用来分析随机线性网络编码的性能，表明存在一个最佳码率，干扰相关性影响解码概率和吞吐量。
2019-11-26 cs.IT cs.NI math.IT
Impact of RIS on Outage Probability and Ergodic Rate in Wireless Powered Communication
本文研究RIS与无线供电通信结合以提升能量受限用户性能，推导了中断概率和保密速率的闭式表达式，并通过理论与仿真分析揭示了系统见解与参数选择。
2024-01-03 cs.IT cs.NI math.IT
Exact Outage Probability Analysis of the Mixed RF/FSO System With Variable-Gain Relays
本文对具有多个可变增益放大转发继电器的射频/自由空间光混合中继系统进行了统一分析。采用部分中继选择（PRS）来选择用于进一步重传的活动中继。由于第一RF跳的快速衰落统计，假设RF链路的信道状态信息是过时的，其用于中继增益调整和PRS过程两者。射频跳频会受到瑞利衰落的影响，而自由空间光通信跳频则会受到大气湍流和指向误差的影响。大气湍流引起的光信号强度起伏采用广义Malaga（M）分布模型，该模型考虑了多散射分量的影响。导出了中断概率的精确表达式。此外，提供了高信噪比近似，其可用于有效地确定中断概率底限。通过蒙特卡罗仿真验证了数值结果，并分析了系统参数和信道参数对RF/FSO系统性能的影响。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Secondary Outage Analysis of Amplify-and-Forward Cognitive Relays with Direct Link and Primary Interference
使用认知中继是一种新兴的和有前途的解决方案，以克服频谱利用率不足的问题，同时实现空间分集。在本文中，我们进行了中断分析的二次系统与放大转发中继在频谱共享的情况下，其中一个二次发射机通过直接链路以及最好的中继通信的次要目的地。具体来说，在峰值功率约束下，我们推导出一个封闭形式的表达式的二次中断概率提供的主要中断概率保持低于预定义的值。我们还考虑了主干扰对二次中断性能的影响。最后，我们通过仿真结果验证了分析。
2015-02-07 cs.IT cs.NI math.IT
Spatially Correlated Content Caching for Device-to-Device Communications
我们研究了设备到设备（D2 D）网络中，每个文件的流行程度遵循Zipf分布的最佳地理内容放置。D2 D用户（缓存）的位置由泊松点过程（PPP）建模，并且具有有限的通信范围和有限的存储。受Matérn硬核（II型）点过程的启发，捕获节点之间的成对交互，我们设计了一种新的空间相关的缓存策略，称为{ \em硬核放置}（HCP），使得缓存相同文件的D2 D节点彼此之间的距离永远不会比{ \em排除半径}更近。排除半径起到了替代缓存概率的作用。我们导出并优化排除半径以最大化{ \em命中概率}，其是给定D2 D节点可以在其通信范围内的另一节点的高速缓存处找到期望文件的概率。对比它与独立的内容放置，这是在大多数以前的工作中使用的，我们的HCP策略往往会产生一个显着更高的缓存命中概率。我们进一步证明了HCP策略对于小的高速缓存大小和小的通信半径是有效的，这是D2 D的可能条件。
2017-10-03 cs.IT cs.NI math.IT
Effect of Retransmissions on Optimal Caching in Cache-enabled Small Cell Networks
在小型小区的存储中缓存流行内容被认为是一种有效的技术，以补充超密集异构蜂窝网络中小型小区的有限回程。小型小区的有限存储容量使得确定要放置在每个小型小区上的最佳文件集（高速缓存）变得重要。与以前的作品最佳缓存，在这项工作中，我们研究了静态和移动用户场景的最佳缓存放置策略的重传效果。随着被建模为Zipf分布和最大n次传输的文件的流行，即，n-1次重传，允许接收每个文件，我们确定最大化命中概率的文件的最佳缓存概率。我们的封闭形式的最优解具体表明，最佳缓存概率是非常敏感的重传次数。
2017-03-23 cs.IT cs.NI math.IT
