Low-Complexity Hybrid Linear/Tomlinson-Harashima Precoding for Downlink Large-Scale MU-MIMO Systems
针对下行链路大规模多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统，提出了一种新的低复杂度混合线性/Tomlinson-Harashima预编码器（H-L-THP）。所提出的预编码器包括仅利用信道状态信息（CSI）的二阶统计的内部线性预编码器和使用实际信道和内部预编码器的级联的瞬时总体CSI的外部THP。用户终端被分成组，其中对于每个组，THP连续地减轻组内干扰，而组间干扰由内部线性预编码器消除。我们的仿真结果表明，比特出错率（BER）的建议H-L-THP预编码器是接近传统的THP预编码器，并大大低于常用的正则化迫零（RZF）预编码器的BER。此外，我们推导出精确的表达式的计算复杂性的建议H-L-THP预编码器的浮点运算所需的数量。这些结果表明，所提出的H-L-THP预编码器具有比传统的THP和RZF预编码器低得多的计算复杂性，并且因此是用于实际实现的优秀候选。
2016-04-29 cs.IT math.IT
Robust Precoder for Multiuser MISO Downlink with SINR Constraints
在本文中，我们考虑线性预编码的SINR约束的多用户MISO（多输入单输出）通信系统的下行链路中存在不完美的信道状态信息（CSI）。基站配备有多个发射天线，并且每个用户终端配备有单个接收天线。我们提出了一种鲁棒的线性预编码器的设计，发送最小的功率，以提供所需的SINR在用户终端时，真正的信道状态位于一个给定的大小的区域周围的信道状态可在发射机。我们表明，这个设计问题可以制定为一个二阶锥计划（SOCP），可以有效地解决。我们比较了一些文献中报道的稳健设计的性能所提出的设计。仿真结果表明，所提出的鲁棒设计提供了更好的性能，降低了复杂度。
2008-04-17 cs.IT math.IT
Robust Linear Precoder Design for 3D Massive MIMO Downlink with A Posteriori Channel Model
本文研究了在均匀平面阵列（UPA）和不完全信道状态信息（CSI）条件下三维（3D）大规模多输入多输出（MIMO）下行链路中的鲁棒线性预编码器设计。在实际的具有UPA的大规模MIMO中，每列或每行中的天线数量通常是有限的。传统的基于DFT的波束域信道模型被广泛应用于具有均匀线性阵列（ULA）的大规模MIMO中，其直接扩展不能适用。为了克服这个问题，我们建立了一个新的波束域信道模型，通过使用采样导向矢量。然后，提出了一种新的波束域信道功率矩阵和瞬时波束域信道系数的获取方法，建立了一种包含信道老化和空间相关性的后验波束域信道模型。在后验信道模型的基础上，考虑了总功率约束下期望加权和速率最大化的鲁棒预编码器设计。通过将幂约束看作黎曼流形，将约束优化问题转化为黎曼流形上的无约束优化问题。然后，我们推导出一种迭代算法，通过将目标函数的黎曼梯度设置为零来获得最佳预编码器。此外，我们提出了一个低复杂度的鲁棒预编码器的设计，通过替换的期望速率的目标函数与它们的上界。仿真结果表明，该预编码器可以实现显着的性能增益比广泛使用的正则化迫零（RZF）预编码器和信号泄漏噪声比（SLNR）预编码器。
2022-06-16 cs.IT math.IT
Distortion-Aware Linear Precoding for Massive MIMO Downlink Systems with Nonlinear Power Amplifiers
我们介绍了一个大规模的多输入多输出下行链路系统中存在的非线性功率放大器（PA）的线性预编码器的设计框架。通过研究失真的空间特性，我们证明了传统的线性预编码技术引导非线性失真对用户。我们表明，通过考虑PA的非线性，可以设计线性预编码器，减少，在单用户的情况下，甚至完全消除在用户的方向传输的失真。然而，这是以降低阵列增益为代价实现的。为了解决这个问题，我们提出了预编码器的优化算法，同时考虑到阵列增益，失真，多用户干扰和接收机噪声的影响。具体来说，我们推导出可实现的总和速率的表达式，并提出了一种迭代算法，试图找到最大化这个表达式的预编码矩阵。此外，使用PA功耗的模型，我们提出了一种算法，试图找到的预编码矩阵，最大限度地减少消耗的功率为一个给定的最小可实现的总和速率。我们的数值结果表明，所提出的失真感知预编码技术提供了显着的改善，在频谱和能源效率相比，传统的线性预编码器。
2021-11-14 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning Based Successive Interference Cancellation for the Non-Orthogonal Downlink
非正交通信在未来的无线通信系统中将发挥重要作用。在下行链路传输中，数据符号从基站广播到不同的用户，这些数据符号以不同的功率叠加，以促进使用连续干扰消除（SIC）的高完整性检测。然而，SIC需要信道模型和信道状态信息（CSI）两者的准确知识，这可能难以获取。我们提出了一种称为SICNet的深度学习辅助SIC检测器，它用深度神经网络（DNN）代替SIC的干扰消除块。解释一下，SICNet联合训练其内部DNN辅助块，以数据驱动的方式推断表示干扰符号的软信息，而不是像经典SIC那样使用硬判决解码器。结果，SICNet可靠地检测非正交系统的下行链路中的叠加符号，而不需要信道模型的任何先验知识，同时比其基于模型的对应物对CSI不确定性不太敏感。SICNet对用户数量和功率分配的变化也是鲁棒的。此外，SICNet学习产生准确的软输出，与基于模型的SIC相比，这有助于改进软输入纠错解码。最后，我们提出了一种在线训练方法SICNet块衰落下，它利用信道解码准确地恢复在线数据标签进行再训练，因此，允许它平滑地跟踪衰落包络，而不需要专用的导频。我们的数值结果表明，SICNet的性能接近经典SIC下完美的CSI，而在现实的CSI不确定性优于它。
2022-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
The Effect of Spatial Correlation on the Performance of Uplink and Downlink Single-Carrier Massive MIMO Systems
针对频率选择性高斯多用户信道，分析了单载波大规模MIMO系统的上行链路和下行链路。当基站天线间存在空间相关性时，我们给出了可实现的和速率的表达式。已知信道匹配滤波器预编码器（CMFP）在空间不相关的下行链路信道中性能最好。然而，我们发现，在空间相关的下行链路信道具有两个不同的相关模式，并在高的长期平均功率，其他两个预编码器有更好的性能。对于上行链路信道，信道中的部分等效噪声消失，并且与信道匹配滤波器均衡器（CMFE）相比，实现两个常规均衡器导致更好的性能。对均匀线阵和均匀平面阵的计算结果进行了验证。在后者中，由于更多的相关性，空间相关信道的性能下降更大，但相对于信道匹配滤波器预编码器或均衡器的性能增益也更大。在高度相关的情况下，性能可以是信道匹配滤波器预编码器或均衡器的性能的显著倍数。
2019-10-08 cs.IT math.IT
Analysis of One-Bit Quantized Precoding for the Multiuser Massive MIMO Downlink
我们提出了一个数学分析的线性预编码器的下行链路大规模MIMO多用户系统，采用一位数-模转换器在基站，以降低复杂性和减轻功耗。该分析基于Bussgang定理，并且通常适用于任何线性预编码方案。我们详细研究的量化迫零（ZF）预编码器的特殊情况下，并推导出一个简单的渐近表达式在每个终端的符号出错率。我们的分析表明，量化ZF预编码器的性能主要取决于天线数量与用户数量的比率，并且我们的模拟表明，对于低到中等的信噪比，它可以优于更复杂的最大似然编码器，其中假定大规模MIMO系统进行操作。我们还使用Bussgang定理推导出一个新的线性预编码器优化的情况下，一位量化，并说明其改进的性能。
2016-10-21 cs.IT math.IT
Hybrid Analog/Digital Precoding for Downlink Massive MIMO LEO Satellite Communications
大规模多输入多输出（MIMO）技术在低轨卫星通信中具有很好的应用前景，因为它可以提高频谱利用率。然而，传统的全数字预编码架构可能导致高实现复杂度和能量消耗。在本文中，混合模拟/数字预编码解决方案开发的低轨大规模MIMO卫星通信的下行链路操作，通过利用慢变化的统计信道状态信息（CSI）在发射机。首先，我们制定的混合预编码器的设计作为一个能源效率（EE）最大化的问题，同时考虑连续和离散相移网络实现模拟预编码器。被认为是完全和部分连接的架构的情况下。由于EE优化问题是非凸的，因此通常难以求解。为了使EE最大化问题易于处理，我们采用封闭形式的紧上界近似遍历率。然后，我们开发了一种有效的算法来获得全数字预编码器。在此基础上，我们进一步开发了两种不同的高效算法解决方案，分别计算全连接和部分连接架构的混合预编码器。仿真结果表明，所提出的方法实现了显着的EE性能增益超过现有的基线，特别是当离散相移网络用于模拟预编码。
2022-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
A Rank-Constrained Coordinate Ascent Approach to Hybrid Precoding for the Downlink of Wideband Massive (MIMO) Systems
针对宽带大规模MIMO系统下行链路混合预编码问题，提出RCCA方法，通过转化问题规避非凸约束，实现适配模数分解的预编码设计，性能优于基线方案。
2024-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Analysis of Cell-Free Massive MIMO-NOMA With Three Linear Precoders
虽然无小区（CF）大规模多输入多输出（MIMO）和非正交多址（NOMA）的混合保证了大规模的频谱效率增益，但是在接入点（AP）处采用的预编码器的类型影响增益。因此，在本文中，我们全面评估系统的性能与最大比传输（MRT），全导频迫零（fpZF）和修改的正则化ZF（mRZF）预编码器。考虑瑞利衰落信道、簇内导频污染、簇间干扰和不完善的连续干扰消除（SIC）的影响，我们推导出了它们的闭合形式和速率表达式。我们的研究结果表明，该系统支持显着更多的用户同时在相同的相干间隔相比，其OMA等效。然而，当用户数较少时，簇内导频污染和不完善的SIC会降低系统性能。此外，在完美的SIC下，mRZF和fpZF的表现显着优于MRT。此外，我们表明，该系统与mRZF或fpZF预编码优于OMA系统与MRT。数值结果验证了分析结果。
2020-12-22 cs.IT math.IT
Precoder Design and Power Allocation for Downlink MIMO-NOMA via Simultaneous Triangularization
在本文中，我们考虑两个用户的功率域多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）系统的下行链路预编码器的设计。提出的预编码方案基于同时三角化，将两个用户的MIMO-NOMA信道分解为多个单输入单输出的NOMA信道，假设用户处具有低复杂度的自干扰消除。与基于同步对角化的预编码方案相比，该方案避免了用户MIMO信道的反转，从而提高了遍历速率性能。此外，我们还开发了一种基于凹凸过程的功率分配算法，并利用它来获得所提出的MIMO-NOMA方案的各态历经可达速率区域。我们的研究结果表明，该方案优于基线预编码方案的基础上SD和正交多址接入的用户速率范围很广，并执行接近脏纸编码上限。通过利用基于所提出的MIMO-NOMA方案和点对点MIMO之间的分时的混合方案，可以进一步改进遍历速率区域。
2021-01-14 cs.IT math.IT
Deep Learning for Channel Sensing and Hybrid Precoding in TDD Massive MIMO OFDM Systems
本文提出了一种深度学习方法，用于在时分双工模式下操作并采用单载波或多载波传输的大规模多输入多输出系统的信道感测和下行链路混合波束成形。传统的预编码设计涉及两步过程，首先估计高维信道，然后基于这样的估计来设计预编码器。然而，这两步过程不一定是最佳的。本文表明，通过使用学习的方法来设计的模拟感知和混合下行链路预编码器直接从接收到的导频没有中间的高维信道估计，系统的整体性能可以显着提高。然而，训练神经网络以同时设计模拟和数字预编码器是困难的。此外，这种方法不能推广到具有不同数量的用户的系统。在本文中，我们开发了一种简化的和可推广的方法，使用深度神经网络学习上行链路感知矩阵和下行链路模拟预编码器，该深度神经网络基于每个用户进行分解，然后基于估计的低维等效信道设计数字预编码器。数值比较表明，所提出的方法的结果显着减少训练开销，并导致一个体系结构，推广到各种系统设置。
2022-06-29 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink Untrusted NOMA Under Practical SIC Error
针对接收端不完美SIC导致残余干扰且用户不可信的下行NOMA系统，提出RI模型并推导两用户SOP解析表达式及高信噪比近似，数值验证了理论结果。
2023-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Robust MISO Downlink Precoder Design With Per-Antenna Power Constraints
本文考虑了多输入单输出（MISO）下行链路系统，旨在减轻在基站（BS）的信道状态信息（CSI）的不完善的影响的波束形成器的设计。该设计的目标是最小化指定的信号干扰噪声比（SINR）目标的中断概率，同时满足每天线功率约束（PAPC），并以较低的计算成本。基于对稳健波束形成的偏移最大化技术的见解，以及关于最优性条件的结构的观察，开发了涉及闭合形式表达式的评估的低复杂度迭代算法。为了进一步降低计算成本，算法被开发用于迫零（ZF）和最大比传输（MRT）波束成形方向的每个天线功率约束的变体。在MRT的情况下，我们的低复杂度版本的系统具有大量的天线可能是独立的利益。所提出的算法扩展到系统的PAPC和总功率约束。仿真结果表明，所提出的鲁棒设计可以提供显着的收益，在中断概率，同时满足PAPC。
2017-04-25 cs.IT math.IT
Max-Min Multi-Cell Aware Precoding and Power Allocation for Downlink Massive MIMO Systems
针对下行多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统，提出了一种最大最小多小区正则迫零（Max-MinMCA-RZF）预编码和功率分配方案。一般相关信道模型被认为是，和所采用的信道状态信息（CSI）捕获模型包括估计误差和导频污染的影响。我们使用随机矩阵理论的结果，以获得确定性的等价物，建议的最大-最小功率分配在大系统的限制，这仅仅取决于统计CSI，但不是对个人的信道实现。我们的数值计算结果表明，建议的最大-最小MCA-RZF预编码器实现了一个显着更高的网络范围内的最小速率比MCA-RZF和传统的RZF预编码器与均匀的功率分配，分别，以及传统的RZF预编码器与最大-最小功率分配。
2017-04-30 cs.IT math.IT
Joint Bi-Directional Training of Nonlinear Precoders and Receivers in Cellular Networks
针对蜂窝系统的上行链路和下行链路，研究了非线性预编码器和接收滤波器的联合优化。对于上行链路，基站收发信台（BTS）接收机实现连续干扰消除，而对于下行链路，BTS站利用Tomlinson-Harashima预编码（THP）对干扰进行预补偿。当根据最小均方误差（MMSE）准则更新滤波器时，在单个小区中的接收器和发射器的交替优化的收敛性被建立，受到适当的功率约束。自适应算法，然后介绍了用于更新的预编码器和接收机的信道状态信息的情况下，假设时分双工传输与信道互易性。不是估计信道，而是根据最小二乘准则经由双向训练直接估计滤波器：上行链路导频被用于更新前馈和反馈滤波器，其然后被用作用于移动接收器的下行链路训练的干扰预补偿滤波器。数值结果表明，非线性滤波器可以提供相当大的增益相对于线性滤波器有限的前向-后向迭代。
2014-08-29 cs.IT math.IT
Waveforms for the Massive MIMO Downlink: Amplifier Efficiency, Distortion and Performance
在大规模MIMO中，大多数预编码器导致下行链路信号遭受高PAR，而与调制阶数以及是否使用单载波或OFDM传输无关。高PAR降低了基站放大器的功率效率。为了提高功率效率，已经提出了低PAR预编码器。在这篇文章中，我们比较了不同的传输方案的大规模MIMO的功率消耗的放大器。结果表明，OFDM和单载波传输在硬化大规模MIMO信道上具有相同的性能，当考虑到低PAR预编码的放大器功率效率较高时，传统预编码器和低PAR预编码器的功耗大致相同。由于具有低PAR的下行链路信号比具有高PAR的信号允许更简单和更便宜的硬件，因此，结果表明，在大规模MIMO基站中应该使用具有单载波或OFDM传输的低PAR预编码。
2015-10-05 cs.IT math.IT
Minimum Symbol Error Rate-Based Constant Envelope Precoding for Multiuser Massive MISO Downlink
本文研究了多用户大规模MISO下行信道的恒包络（CE）预编码器设计问题。CE信号的使用允许采用低成本射频链，从而促进大规模MIMO的实现。然而，由于非凸CE约束，后续CE预编码器设计通常具有挑战性。现有的CE预编码器设计考虑对接收符号的失真水平的一些措施的最小化，并且它们通常旨在改善符号出错率（SER）性能。在本文中，我们制定了一个最小的SER为基础的设计CE预编码。设计公式是非凸的，我们提出了两个低复杂度的一阶算法，使用梯度投影。奇怪的是，我们的仿真结果表明，所提出的设计可以实现比特出错率性能接近迫零波束成形没有CE信令的限制。
2018-04-23 cs.IT math.IT
Downlink Transmission under Heterogeneous Blocklength Constraints: Discrete Signaling with Single-User Decoding
在本文中，我们考虑下异构块长度约束，每个用户体验不同的干扰统计在其接收符号的下行链路广播信道。与均匀块长度的情况不同，具有短块长度发送符号块的强用户通常不能等待接收整个传输帧并执行连续干扰消除（SIC），这是由于其严格的延迟要求。即使SIC是可行的，它可能不是完美的有限块长度的约束下。为了应对延迟和可靠性要求的异质性，我们提出了一种具有离散信令和单用户解码的实用下行链路传输方案，即，没有SIC。此外，我们推导出有限块长可达速率，并将其用于指导信道编码和调制的设计。可达速率和错误概率仿真结果表明，该方案可以运行接近的基准计划，假设容量实现信令和完善的SIC。
2023-01-23 cs.IT eess.SP 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
Interference-Aware RZF Precoding for Multi Cell Downlink Systems
针对多小区下行链路，论文提出干扰感知 iaRZF 预编码，利用大规模随机矩阵理论解释其干扰抑制机制，并给出无需基站协作的启发式参数。
2015-04-10 cs.IT math.IT
SIC-Free Rate-Splitting Multiple Access: Constellation-Constrained Optimization and Application to Large-Scale Systems
本文研究了有限星座下无SIC接收机的RSMA理论极限，提出基于投影次梯度上升的预编码器优化算法及降低计算复杂度的方法，证明无SIC的RSMA在性能损失轻微下是未来系统的可行选项。
2025-07-15 cs.IT eess.SP math.IT
Truncated Polynomial Expansion Downlink Precoders and Uplink Detectors for Massive MIMO
在基于TDD互易性的大规模MIMO中，能够在上行链路-下行链路时隙持续时间的一小部分内计算所有OFDM资源块上的下行链路预编码矩阵是至关重要的。由于这种计算延迟的限制，大规模MIMO的早期实现仅限于简单的共轭波束成形（ConjBF）预编码方法。然而，理论分析和系统仿真已经广泛证明，对于大量但实际数量的发射天线，正则化迫零（RZF）预编码通常比ConjBF有效得多。为了恢复ConjBF和RZF之间的间隙的显著部分并且还满足非常严格的计算延迟约束，已经提出了截断多项式展开（TPE）方法。在本文中，我们提出了一种新的TPE方法，优于所有以前提出的方法在一般非对称的情况下，用户与任意天线相关。此外，所提出的方法是显着更简单，更灵活，比以前提出的方法的基础上确定性的等价物和自由概率在大随机矩阵理论。我们认为功率分配与我们的TPE方法，并表明，经典的系统优化问题，如最小和功率和最大最小速率可以很容易地解决。此外，我们提供了一个详细的计算延迟分析，专门针对一个高度并行的FPGA硬件架构。
2017-11-11 cs.IT math.IT
Spatio-Temporal Waveform Design for Multi-user Massive MIMO Downlink with 1-bit Receivers
物联网（IoT）是指低成本低比特率终端和传感器的高密度网络，其中低能耗也是一个核心特征。由于经典接收机链的功率预算主要由高分辨率模数转换器（ADC）控制，因此人们越来越关注部署具有减少位甚至1位ADC的接收机架构。本文研究了多用户大规模MIMO下行链路的波形设计、优化和检测方面，其中用户终端采用非常简单的1位ADC和过采样。为了实现高于1位/秒/赫兹每实维的频谱效率，我们提出了一个两阶段的预编码，即一个新的量化预编码器，其次是最大比传输（MRT）或迫零（ZF）型空间信道预编码器，共同形成多用户多天线发射波形。在适当的发射机和接收机滤波器带宽约束下，量化预编码器输出被优化，以提供受控的符号间干扰（ISI），使得能够在没有噪声的情况下利用低复杂度符号检测器从1比特量化观测唯一地检测输入符号。在量化预编码器设计中还施加了额外的优化约束，以增加对噪声和残余用户间干扰（IUI）的鲁棒性。空间信道预编码器的目的又是抑制IUI并提供高波束成形增益，使得在存在噪声和干扰的情况下可以实现良好的符号出错率（SER）。广泛的数值评估表明，所提出的基于时空预编码器的多天线波形设计可以促进良好的多用户链路性能，尽管接收器中的1位ADC非常简单，因此是未来低复杂度物联网网络的一种可能的使能技术。
2016-11-11 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access: Finite Constellations, Receiver Design, and SIC-free Implementation
本文针对有限星座、接收机实现和无SIC场景，提出低复杂度预编码与接收机设计，并通过链路级仿真证明RSMA在无SIC时仍优于SDMA，为6G可实现的RSMA策略提供依据。
2025-03-10 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting for Multi-Antenna Downlink: Precoder Design and Practical Implementation
速率分裂（RS）是用于多天线下行链路传输的潜在强大且灵活的技术。在本文中，我们将讨论其在5G之后系统的实际实施中面临的几个技术挑战。为此，我们专注于一个单小区系统与多天线基站（BS）和K单天线接收机。我们认为RS在其最一般的形式，和联合解码，以充分利用RS的潜力。首先，我们研究联合解码下的可实现速率，并制定预编码器的设计问题，以最大限度地提高一般效用函数，或最小化发射功率下预定义的速率目标。基于凹凸过程（CCCP），我们提出了一个任意数量的用户的预编码器设计算法。我们所提出的算法近似的棘手的非凸问题与一个连续细化凸问题，并证明收敛到原问题的稳定点。然后，为了降低译码复杂度，我们考虑了在连续译码下对预编码器和译码顺序的优化。此外，我们提出了一个流选择算法，以减少预编码信号的数量。随着流的数量减少和连续解码的接收器，我们提出的算法甚至可以实现时，用户的数量是相对较大的，而复杂性以前被认为是在相同的设置高得令人望而却步。最后，我们提出了一个简单的适应我们的算法，以考虑在发射机的信道状态信息的不完善。数值结果表明，一般的RS方案提供了一个相当大的性能增益相比，国家的最先进的线性预编码方案，特别是与适度大量的用户。
2020-02-17 cs.IT math.IT math.OC
Downlink Non-Orthogonal Multiple Access without SIC for Block Fading Channels: An Algebraic Rotation Approach
本文研究了块衰落信道下的下行非正交多址接入问题。对于单天线的情况，我们提出了一类NOMA方案，其中所有用户的信号被映射到$n$维星座图中，这些星座图对应于来自数域的相同代数格，允许每个用户通过单用户解码获得全分集增益，即，没有连续干扰消除（SIC）。分析了该方案在任意功率分配因子下的最小乘积距离，并给出了其上界。在所提出的一类计划，我们还确定了一个特殊的家庭NOMA计划的基础上的基本理想格，其最小产品的距离可以很容易地控制格分区。我们的分析表明，在所提出的方案中，基于格划分的方案实现了最大的叠加星座的最小乘积距离，这是密切相关的符号出错率的接收机与单用户解码。仿真结果验证了我们的分析，并显示所提出的计划相比，基准NOMA计划的有效性。我们的设计扩展到多天线的情况下，也被认为是类似的分析和结果。
2019-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink Transmission with Heterogeneous URLLC Services: Discrete Signaling With Single-User Decoding
针对异构URLLC业务下行传输中SIC受限于时延或性能不完善的问题，提出无需SIC的离散信令单用户解码方案，推导二阶可达速率指导编码调制设计，短块长下性能接近完美SIC基准。
2023-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Widely-Linear Precoding for Downlink Large-Scale MU-MISO Systems
在这封信中，我们提出了一个宽线性最小均方误差（WL-MMSE）预编码方案采用实值发送符号的下行链路大规模多用户多输入单输出（MU-MISO）系统。与使用WL预编码器和WL检测器的用于单用户多输入多输出（SU-MIMO）系统的现有WL-MMSE收发器相比，所提出的方案仅使用WL预编码和在用户终端（UT）处的简单常规检测。此外，为了避免与大矩阵的求逆相关联的计算复杂性，我们使用多项式展开（PE）来修改WL-MMSE预编码器。我们的仿真结果表明，在过载的系统中，UT的数量大于基站天线的数量，建议的PE WL-MMSE预编码器与矩阵多项式中只有几项实现了显着更高的总和速率比系统采用传统的MMSE预编码。因此，可以在小区中服务共享相同时间/频率资源的更多UT。我们验证了我们的模拟结果的渐近和率，这是通过使用随机矩阵理论的结果得到的解析表达式。
2015-02-06 cs.IT math.IT
Robust Linear Precoder Design for Multi-cell Downlink Transmission
由多小区无线网络的基站进行的协调信息处理增强了网络中的通信的总体质量。用于优化任何期望的网络范围的服务质量（QoS）的这种协调需要基站获取和共享某些信道状态信息（CSI）。在充分了解信道状态的情况下，基站可以调整其传输以实现网络QoS最优。然而，在实践中，CSI只能不完美地获得。因此，由于所涉及的不确定性，网络不能保证受益于全局最优QoS。然而，如果信道估计扰动被限制在有界区域内，则QoS度量也将位于有界区域内。因此，通过利用最坏情况意义上的鲁棒性的概念，可以断言网络的一些最坏情况的QoS保证。我们采用了一个流行的模型，噪声信道估计，假设估计噪声项位于已知的超球体。我们的目标是设计线性收发器，优化最坏情况下的QoS措施在下行链路传输。特别是，我们专注于最大化网络的最坏情况下的加权和率和网络的最小最坏情况下的速率。为了获得这样的收发器的设计，我们提供了几个集中式（完全合作）和分布式（有限合作）的算法，需要不同程度的复杂性和基站之间的信息交换。
2010-09-27 cs.IT math.IT
Feedforward Architectures for Decentralized Precoding in Massive MU-MIMO Systems
与传统的小规模MIMO技术相比，大规模多用户多输入多输出（MU-MIMO）能够显著提高频谱效率和链路可靠性。此外，线性预编码器，例如，使用迫零或维纳滤波器（WF）预编码足以在大规模MU-MIMO下行链路中实现优异的错误率性能。然而，这些方法需要在基站（BS）处进行集中处理，这导致（i）过高的互连和芯片输入/输出数据率，以及（ii）高实现复杂性。我们提出了两种前馈架构和相应的分散式WF预编码器，可以在多个计算结构中并行预编码，有效地缓解了集中式方法的问题。为了证明我们的分散式预编码器的有效性，我们提供了多GPU系统上的实现结果，这表明我们的解决方案在Gbit/s范围内实现了吞吐量，同时在大规模MU-MIMO下行链路中实现了（接近）最佳的错误率性能。
2018-04-29 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink Precoding for Massive MIMO Systems Exploiting Virtual Channel Model Sparsity
本文研究了结合正交幅度调制（QAM）的大规模多输入多输出（MIMO）系统前向链路线性预编码器的设计问题。首先，我们采用了一种新的和有效的方法，允许稀疏表示的多个用户和组的方式类似于联合空分复用。然后，该方法被概括为包括用于频率选择性信道的正交频分复用（OFDM），从而产生组合的频分和空分复用，这是在大规模MIMO系统中提供高灵活性的配置。这种系统设计中的挑战是考虑有限字母输入，特别是对于诸如$M\geq 16$的较大星座尺寸。所提出的方法接下来与复杂度降低的每组处理（PGP）技术联合应用，在每个用户组的基础上，与QAM调制结合并且在仿真中，星座大小高达$M=64$。我们的数值结果表明，开发的预编码器提供了显着更好的性能比配置没有预编码器或平原波束形成器和$M\geq 16$。
2017-07-13 cs.IT math.IT
Cell-Edge-Aware Precoding for Downlink Massive MIMO Cellular Networks
我们提出了一种小区边缘感知（CEA）迫零（ZF）预编码器，其利用由大量基站（BS）天线提供的多余空间自由度来抑制最脆弱的用户设备（UE）处的小区间干扰。我们评估的下行链路性能的CEA-ZF，以及传统的小区边缘不知道（CEU）ZF预编码器在网络中与随机基站拓扑结构。我们的分析和仿真表明，所提出的CEA-ZF预编码器在以下方面优于CEU-ZF预编码：（i）聚合每小区数据率，（ii）覆盖概率，以及（iii）95%可能性或边缘用户速率。特别地，当完美的信道状态信息和大量天线N在BS处可用时，我们证明了CEA-ZF和CEU-ZF下的中断概率分别衰减为1/N^2和1/N。这一结果表明CEA-ZF是大规模MIMO蜂窝网络的一种更有效的预编码方案。我们的框架还揭示了调度每个BS的UE的最佳数量的重要性，并确认了控制在信道估计阶段期间接收的导频污染量的必要性。
2016-10-11 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Downlink MIMO: A Generalized Power Iteration Approach
速率分离多址接入（RSMA）是用于下行链路多天线系统的通用多址接入方案，包括经典的空分多址接入和更近的非正交多址接入。寻找一个线性预编码策略，最大化的总和频谱效率的RSMA是一个具有挑战性的，但重要的问题。在本文中，我们提出了一种新的预编码器的设计框架，联合发现的线性预编码器的公共和私有消息的RSMA。我们的方法是第一次近似的非光滑最小函数的一部分，在总和频谱效率的RSMA使用LogSumExp技术。然后，我们重新制定的总和频谱效率最大化问题的形式的对数和的瑞利矩转换成一个易于处理的形式。通过解释的一阶最优性条件的重新制定的问题作为一个特征向量相关的非线性特征值问题，我们发现，导出的最优性条件的领导特征向量是一个局部最优解。为了找到领先的特征向量，我们提出了一个算法的启发幂迭代。仿真结果表明，所提出的RSMA传输策略提供了显着的改善相比，国家的最先进的RSMA传输方法的总频谱效率。
2022-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
A New SLNR-based Linear Precoding for Downlink Multi-User Multi-Stream MIMO Systems
在多用户多输入多输出（MIMO）系统中，信号泄漏噪声比（SLNR）是一个很有前途的线性预编码器设计准则。该方法简化了预编码器的设计问题，并给出了封闭解。在这封信中，我们提出了一种新的线性预编码方案，通过稍微放松SLNR最大化的MU-MIMO系统，每个用户多个数据流。预编码矩阵通过两个厄米特矩阵同时对角化的一般形式获得。新方案减小了每流有效信道增益之间的差距，这是原始SLNR预编码方案中的固有限制。仿真结果表明，所提出的预编码实现了相当大的增益，在错误性能比原来的多流传输，同时保持几乎相同的可实现的和速率。
2010-08-04 cs.IT math.IT
Downlink Analysis for Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided NOMA Networks
通过激活阻塞用户和改变连续干扰消除（SIC）序列，可重构智能表面（RISs）成为增强非正交多址（NOMA）系统的希望。本文通过随机几何分析研究了RIS辅助NOMA网络的下行链路性能。首先介绍了RIS反射信道的独特路径损耗模型。然后，我们评估的角度分布的基础上的泊松聚类过程（PCP）的框架，从理论上证明，入射角和反射角均匀分布。最后，我们推导出封闭形式的表达式为成对的NOMA用户的覆盖概率。我们的结果表明：1）RIS辅助的NOMA网络比传统的NOMA网络性能更好; 2）由于RIS能够改变NOMA用户的信道增益，因此NOMA系统中的SIC顺序可以改变。
2020-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Sequential and Incremental Precoder Design for Joint Transmission Network MIMO Systems with Imperfect Backhaul
在本文中，我们提出了一个顺序和增量预编码器设计的下行链路联合传输（JT）网络MIMO系统的回程链路不完善。我们的设计目标是使子流均方误差（MSE）的最大值最小化，该最大值决定了系统的平均误比特率（BER）性能。该方案首先优化服务基站的预编码器，然后根据非服务基站参与JT的概率降序依次优化JT集合中的非服务基站的预编码器。当一些BS由于较差的即时回程条件而不得不暂时退出JT操作时，逐BS顺序优化过程可以改善系统性能。此外，附加BS的预编码器以增量方式导出，即，先前BS的顺序优化的预编码器是固定的，因此额外的预编码器在多BS JT操作中起到增量部分。在所提出的顺序和增量优化方案中，设计迭代算法来联合优化每个附加BS的子流预编码器和子流功率分配。仿真结果表明，在实际的回程链路条件下，我们的计划显着优于自主全球预编码（AGP）计划的BER性能。
2020-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink NOMA with Imperfect SIC at Untrusted Users
针对含两个不可信用户且 SIC 非理想的下行 NOMA 系统，设计安全通信协议，推导功率分配边界及两用户 SOP 的解析与闭式近似，并通过数值结果验证分析。
2023-08-17 cs.IT math.IT
Distributed Downlink Precoding and Equalization in Satellite Swarms
在本文中，我们提出了一种新的方法，从卫星群到地面站（GS）的下行链路传输。这些集群的好处是发射天线的空间间隔比传统的天线阵列卫星高得多，有望大幅提高频谱效率。所得到的预编码器和均衡器对计算复杂性、星间协调和信道估计具有非常低的要求。这是通过考虑卫星和GS之间的几何知识来实现的。对于预编码，每个卫星仅需要其朝向GS的离开角（AoD），并且事实证明，如果卫星发送独立的数据流，则可以实现几乎最优的速率。对于均衡器，GS仅需要关于来自所有卫星的到达角（AoA）的知识。此外，我们表明，通过选择一个适当的星间距离，所提出的低复杂度的方法达到理论上界的数据率。该最优星间距离是在简化假设条件下解析得到的，为实际应用提供了启发。此外，提出了一种新的方法，以增加对不完美的AoD和AoA知识的鲁棒性的预编码器和均衡器，通过利用估计误差的统计。
2022-11-04 cs.IT eess.SP math.IT
Study of Robust Adaptive Power allocation for the Downlink of Multiple-Antenna Systems
多输入多输出（MIMO）系统极大地增加了无线系统的总吞吐量，因为它们能够采用相同的时间-频率资源来发送多个流。然而，这种增益需要适当的预编码器设计和功率分配技术。通常，预编码器和功率分配方案是在假设完美信道状态信息（CSI）的情况下设计的。尽管如此，这是一个乐观的假设，因为真实的系统在发射机处仅具有部分或不完美的CSI（CSIT）。不完美的CSIT产生残留的用户间干扰，这对无线系统是有害的。本文提出了两种自适应功率分配算法，这是更强大的CSIT缺陷比传统的技术。这两种技术都采用均方误差作为目标函数。仿真结果表明，所提出的技术获得了更高的性能方面的和速率比传统的方法。
2022-02-12 cs.IT math.IT
Optimal Water-Filling Algorithm in Downlink Multi-Cluster NOMA Systems
功率域非正交多址接入（NOMA）技术的核心思想是利用叠加编码（SC）和连续干扰消除（SIC）技术（SC-SIC）相结合，在降低接收机复杂度的同时，减小误差传播。实际上，NOMA提出了一种低复杂度的方案，其中用户被分组到在隔离的资源块中操作的多个集群中，并且在每个集群内的用户之间执行SC-SIC。在本文中，我们提出了一个全局最优的联合内和簇间功率分配的任何任意用户分组，以最大限度地提高用户的和速率。在该算法中，我们利用我们以前的工作中得到的最优簇内功率分配的封闭形式。然后，通过将网络NOMA转化为一个等价的虚拟网络OMA，我们证明了基于快速注水算法的最优功率分配。有趣的是，我们观察到，每个NOMA集群作为一个虚拟的OMA用户，其有效的信道增益是在封闭的形式。而且，每个虚拟OMA用户需要最小功率来满足其真实复用用户的最小速率需求。在仿真结果中，我们评估了完全SC-SIC，NOMA和OMA之间的性能差距，在用户和速率，和中断概率。
2021-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal SIC Ordering and Power Allocation in Downlink Multi-Cell NOMA Systems
针对下行多小区非正交多址接入（NOMA）系统中的和速率最大化问题，提出了一种全局最优的联合连续干扰消除（SIC）排序和功率分配（JSPA）算法.该算法是基于基站（BS）的功率消耗的探索，并获得每个小区的最佳功率的封闭形式。虽然最优JSPA算法可以很好地扩展更大数量的用户，但它在小区数量上仍然是指数级的。对于任何次优的解码顺序，我们提出了一个低复杂度的近最优联合速率和功率分配（JRPA）的策略，在该策略中，用户的完整速率区域被利用。此外，我们设计了一个接近最佳的半集中式JSPA框架的两层异构网络，使它的规模以及大量的小基站和用户。数值结果表明，JRPA大大优于情况下，强制用户实现其信道容量，通过施加著名的SIC必要条件的功率分配。此外，所提出的半集中式JSPA框架显著优于完全分布式框架，其中所有BS都以其最大功率预算操作。因此，集中式JRPA和半集中式JSPA算法具有接近最优的性能，是更大数量的小区和用户的良好选择。
2021-09-29 cs.IT math.IT
Linear Precoders for Non-Regenerative Asymmetric Two-way Relaying in Cellular Systems
双向中继（TWR）减少了传统半双工中继中造成的频谱效率损失。当两个节点通过中继同时交换数据时，TWR是可能的。在蜂窝系统中，基站（BS）和用户之间的数据交换通常不是同时的，用户（TUE）在多址（MAC）阶段期间具有要发送的上行链路数据，但在广播（BC）阶段期间没有要接收的下行链路数据。这种非同时数据交换将TWR减少到频谱效率低的传统半双工中继。在基础设施中继中，多个用户通过中继进行通信，提出了一种新的传输协议来恢复频谱损失。TUE的MAC阶段之后的BC阶段现在由中继器用于向另一用户（RUE）发送下行链路数据。RUE将不能消除反向传播干扰。在多天线中继器处设计结构化预编码器以消除这种干扰。对于多输入多输出（MIMO）节点，所提出的预编码器还对复合MAC和BC相位MIMO信道进行三角测量。信道三角剖分将加权和速率优化问题转化为功率分配问题，并将其转化为几何规划问题。仿真结果表明，该协议的有效性比传统的解决方案。
2013-07-13 cs.IT math.IT
Downlink Precoding for DP-UPA FDD Massive MIMO via Multi-Dimensional Active Channel Sparsification
研究了频分复用（FDD）模式下过载单小区大规模多输入多输出（MIMO）系统的用户选择和下行链路预编码问题，其中基站采用双极化均匀平面阵列（DP-UPA），为大量单天线用户提供服务.由于上下行信道不存在互易性，信道矩阵维数较高，在有限的频谱资源下，利用闭环信道探测和反馈设计下行预编码器具有很大的挑战性。为了解决这些问题，一种新的方法-主动信道稀疏化（ACS）-最近在文献中提出的均匀线性阵列（UWB）设计稀疏化预编码器，这大大降低了信道反馈开销，提高了多用户下行链路传输的频谱效率。推进这条线的研究，我们的目标是促进潜在的部署ACS在实际的FDD大规模MIMO系统，通过扩展它从CDMA到DP-UPA与明确的用户选择，并使目前的ACS实现简化。为此，通过利用Toeplitz结构的信道协方差矩阵，我们扩展了原来的ACS使用比例权重二分图表示的矩阵权重对应。在此基础上，我们提出了一个多维ACS（MD-ACS）的方法，这是一个推广的原始ACS配方，更适合于DP-UPA天线配置。MD-ACS的非线性整数规划问题可以归结为一个广义多任务分配问题（GMAP），本文提出了一种简单而有效的贪心算法来解决该问题，仿真结果表明，与基于MDRiGa信道模型的现有方法相比，本文提出的贪婪算法性能得到了改善.
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
VLSI Design of a 3-bit Constant-Modulus Precoder for Massive MU-MIMO
第五代（5G）蜂窝系统将建立在大规模多用户（MU）多输入多输出（MIMO）技术上，以获得高频谱效率。然而，在基站（BS）处具有数百个天线和射频（RF）链需要过高的硬件成本和功耗。针对大规模MU-MIMO下行链路，提出了一种新的非线性预编码算法，其中每个RF链包含一个8相（3位）恒模发射器，从而能够使用低成本和高能效的模拟硬件。我们提出了一个高吞吐量的VLSI架构，并显示在Xilinx Virtex-7 FPGA上的实现结果。与最近报道的针对每个RF链使用两个1位数模转换器的BS设计的非线性预编码器相比，我们的设计在FPGA资源增加不超过2.7倍的情况下实现了高达3.75 dB的发射功率降低。
2018-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
On the Degrees of Freedom of the Symmetric Multi-Relay MIMO Y Channel
在本文中，我们研究了对称多中继多输入多输出（MIMO）Y信道的自由度（DoF），其中三个用户节点，每个具有M个天线，通过K个地理上分离的中继节点，每个具有N个天线进行通信。对于该模型，我们建立了一个基于线性预编码和后处理方法的通用DoF可实现性框架。该框架提出了一个非线性的问题，用户预编码器和后处理器，以及中继预编码器。为了解决这个问题，我们采用了上下行不对称的策略，其中用户预编码器被设计用于信号对齐和用户后处理器用于干扰抵消。在用户预编码器和后处理器设计如此固定的情况下，原始问题然后简化为中继预编码器设计的问题。为了解决系统的可解性，我们提出了一种求解矩阵方程的一般方法。该方法也适用于其它多路中继网络的自由度分析。结合天线禁用和符号扩展技术，推导了任意（K，M，N）设置下对称多中继MIMO Y信道的可达自由度。我们表明，对于K >= 2，最佳DoF是在[0，max{sqrt（3 K）/3，1}）和[（3 K +sqrt（9K^2- 12 K））/6，无穷大）中实现的。我们还表明，本文提出的上下行链路的非对称设计大大优于传统的方法的基础上，上下行链路的对称性。
2017-02-25 cs.IT math.IT
Precoder Design for User-Centric Network Massive MIMO with Matrix Manifold Optimization
本文研究UCN mMIMO下行链路预编码器设计，通过将约束问题转化为黎曼子流形上的无约束问题，提出避免大矩阵求逆的RCG设计方法，仿真证明其计算高效且性能优越。
2025-03-06 cs.IT eess.SP math.IT
MMSE precoder for massive MIMO using 1-bit quantization
提出了一种新的线性最小均方误差（MMSE）预编码器的下行链路（DL）大规模多输入多输出（MIMO）的情况下设计。出于经济和计算效率的原因，使用低分辨率1位数模（DAC）和模数（ADC）转换器。这是以性能增益为代价的，性能增益可以通过在基站（BS）处部署的大量天线和适当的预编码器设计来恢复，以减轻由于粗量化引起的失真。所提出的预编码器考虑了量化非线性，并分为数字预编码器和模拟预编码器。我们制定了两阶段的预编码问题，使用户的MSE最小化下的1位约束。在模拟中，我们比较了新的优化预编码方案与以前提出的线性预编码器的未编码的误码率（BER）。
2017-06-27 cs.IT math.IT
Robust Design of Power Minimizing Symbol-Level Precoder under Channel Uncertainty
在本文中，我们研究了下行链路传输的多用户多输入单输出（MISO）信道下的符号级预编码（SLP）计划，在发射机具有不完善的信道知识。在定义SLP问题时，采用了称为距离保持CIR（DPCIR）的一般类别的相长干涉区域（CIR）。特别是，我们感兴趣的鲁棒SLP设计，最大限度地减少总发射功率，同时满足用户的服务质量（QoS）的要求。我们考虑两种常见的模型的信道不确定性区域，即，范数有界的球形和随机。对于球面不确定性模型，提出了一种最坏情况下的鲁棒预编码器，而对于随机不确定性，我们定义了一个带概率约束的凸优化问题。我们模拟所提出的鲁棒方法的性能，并与现有的方法进行比较。通过仿真结果，我们还表明，有一个重要的权衡之间的两个强大的方法。
2018-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
Estimation and Mitigation of Channel Non-Reciprocity in Massive MIMO
基于时分双工（TDD）的大规模MIMO系统在基于上行链路导频计算下行链路预编码器时依赖于无线传播信道的互易性。然而，由于各个发送和接收链的不同行为，结合基站（BS）和用户设备（UE）的模拟无线电前端的有效上行链路和下行链路信道表现出非互易性。当下行链路预编码器不知道这种信道非互易性（NRC）时，系统性能可能由于NRC引起的干扰项而显著降级。在这项工作中，我们考虑了一个一般的TDD为基础的大规模MIMO系统中，在BS和UE的频率响应失配，以及在BS大阵列系统的互耦失配都共存，并诱导信道NRC。基于NRC受损信号模型，我们首先提出了一种新的迭代估计方法，用于获取BS和UE侧的NRC矩阵，然后还提出了一种新的NRC感知下行链路预编码器设计，利用所获得的估计。此外，为了便于在实际系统中执行所提出的估计方法和NRC感知预编码技术，在BS和UE之间引入了有效的导频信令方案。综合的数值结果表明，与现有的最先进的方法相比，当采用所提出的NRC估计和NRC感知预编码方法时，频谱效率性能大大提高。
2017-06-14 cs.IT math.IT
Weighted Sum Rate Maximization of the mmWave Cell-Free MIMO Downlink Relying on Hybrid Precoding
依赖于混合预编码的无小区MIMO概念构成了能够显著增加毫米波（mmWave）通信系统的网络容量的创新技术。它免除了传统多小区MIMO系统的小区边界，同时通过限制接入点（AP）处的射频（RF）链的数量来大幅降低功耗。在本文中，我们的目标是最大化毫米波无小区MIMO系统的加权和速率（WSR），通过构思一个低复杂度的混合预编码算法。我们制定的WSR优化问题受到每个AP的发射功率约束和模拟预编码器的移相器的恒模约束。提出了一种分块坐标下降（BCD）算法来迭代求解该问题。在每次迭代中，经典的拉格朗日乘子方法和惩罚对偶分解（PDD）方法相结合，以获得接近最优的混合模拟/数字预编码矩阵。此外，我们扩展了我们提出的算法，推导出封闭形式的表达式，用于全数字无小区MIMO系统的预编码器。此外，我们给出了我们提出的方法的收敛性分析和复杂性分析。最后，我们的仿真结果表明，无论是全数字和混合预编码矩阵的算法的优越性。
2022-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
Two-Timescale Design for Downlink Multiuser Transmission with Dynamic Metasurface Antennas
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）
提出一种基于统计信道信息的双时间尺度设计，先优化动态超表面天线系数，再更新数字预编码器，以平衡导频开销、复杂度和频谱效率。
2026-06-16 cs.IT math.IT
Localization Attack by Precoder Feedback Overhearing in 5G Networks and Countermeasures
在第五代（5G）蜂窝网络中，用户向基站反馈要用于下行链路传输的预编码器的索引（来自码本）。预编码器与用户信道密切相关，进而与小区内的用户位置密切相关。我们提出了一种方法，外部攻击者通过被动地偷听这个未加密的第2层反馈信号来确定用户的位置。攻击者首先构建小区中的反馈预编码器索引的映射。然后，通过偷听受害用户反馈的预编码器索引，攻击者找到其在地图上的位置。我们专注于类型I单面板码本，这是目前3GPP标准中唯一的强制性解决方案。我们分析了攻击，并评估所获得的定位精度对各种参数。分析了一种简化的预编码反馈模型的定位误差，描述了其渐近定位精度。我们还提出了一个缓解我们的攻击，其中用户随机选择的预编码器提供最高的速率。仿真结果表明，该攻击可以达到很高的定位精度，这是显着降低时，缓解解决方案被采用，在一个可以忽略不计的速率下降的成本。
2020-12-14 cs.CR cs.IT eess.SP
Sum-Rate Maximization for Linearly Precoded Downlink Multiuser MISO Systems with Partial CSIT: A Rate-Splitting Approach
研究了在发射端信道状态信息不完全的情况下，下行MU-MISO系统的和速率最大化问题。相反，现有的作品，我们认为，而非正统的传输方案。特别地，针对其中一个用户的消息被分成两部分：可以被所有用户恢复的公共部分，以及由相应用户恢复的私有部分。另一方面，其余用户通过私人消息接收他们的信息。当CSIT误差随着SNR的增加而衰减时，这种速率分裂（RS）方法被证明可以提高可实现的自由度（DoF）。在这项工作中，RS策略与线性预编码器设计和优化技术相结合，以实现在整个SNR范围内最大化的遍历SR（ESR）性能。预编码器设计的基础上部分CSIT知识，通过解决一个随机速率优化问题，使用样本平均近似（SAA）加上加权最小均方误差（WMMSE）的方法。数值结果表明，除了ESR增益，RS的好处还包括放宽CSIT质量要求和增强的可实现的速率区域相比，传统的传输与NoRS。
2016-08-24 cs.IT math.IT
