Channel Measurement and Coverage Analysis for NIRS-Aided THz Communications in Indoor Environments
针对太赫兹频段非视距场景链路可靠性差、智能反射面实现难度高的问题，本研究采用低成本非智能反射面（NIRS）增强太赫兹通信性能，通过室内信道测量验证其可降低反射损耗、提升覆盖率。
2023-06-13 cs.IT math.IT
Channel Measurement and Ray-Tracing-Statistical Hybrid Modeling for Low-Terahertz Indoor Communications
太赫兹（THz）通信由于其前所未有的多GHz带宽而被设想为有前途的技术。迁移到新频谱时的一个基本挑战是了解无线电传播科学并开发准确的信道模型。在本文中，宽带信道测量活动之间的130 GHz和143 GHz的研究在一个典型的会议室。定向天线被利用和旋转，用于解决角域中的多径分量（MPC）。通过仔细的系统校准，消除系统误差和天线效应，开发出一个真实的功率延迟分布。此外，提出了一种结合MPC聚类和匹配过程与光线追踪技术来研究太赫兹信号的聚类行为和波的传播。根据测量结果，全面分析了太赫兹室内信道的物理参数，包括视距路径损耗、功率分布、时间和空间特性以及太赫兹多径特性之间的相关性。最后，结合光线追踪和统计方法的混合信道模型的发展太赫兹室内通信。数值结果表明，该混合信道模型与实测结果吻合较好，在时空特性方面优于传统的基于统计和几何的随机信道模型.
2021-01-29 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Coverage Enhancement of Indoor THz-MISO Systems: An FD-NOMA Approach
太赫兹（THz）通信作为5G网络以外的高数据速率短距离室内应用的设想推动者之一，正获得越来越多的关注。此外，非正交多址接入（NOMA）使能方案是有前途的计划，以实现目标的频谱效率，低延迟，用户公平性的要求，在未来的网络。在本文中，能量有效的合作NOMA（hocMA）计划，保证小区边缘用户在室内THz-MISO通信网络中的最低要求的速率。拟议的合作计划包括三个阶段：（i）波束成形阶段，其借助于余弦相似性度量使用模拟波束成形将基站（BS）波束分配给THz协作小区中心用户，（ii）用户配对阶段，其使用匈牙利算法来处理，以及（iii）功率分配阶段，其用于BS THz-NOMA发射功率和协作小区中心用户的协作功率两者，其被顺序地优化。所获得的结果量化了所提出的方案的能量效率（EE），并揭示了多用户THz-NOMA使能网络的性能。
2021-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Path Loss, Angular Spread and Channel Sparsity Modeling for Indoor and Outdoor Environments at the sub-THz Band
该研究基于141–145 GHz室内外实测，建立LoS/NLoS全向与定向路径损耗、多径、角度扩展及Gini稀疏性模型。
2023-04-26 cs.IT math.IT
Semantic Security for Indoor THz-Wireless Communication
研究了工业室内太赫兹（THz）无线通信应用中的物理层安全问题。我们使用一个类似的模型被用于加性高斯白噪声（AWGN）无线通信信道。一个细胞通信和定向通信的情况下进行了分析，以说明可实现的语义安全保证窃听信道与有限块长度太赫兹无线通信链路。我们表明，弱定向发射机（爱丽丝）天线，它允许与多个合法的接收机（鲍勃）没有适应的对齐，导致在大的不安全区域的小区类型的通信。在定向通信场景中，仅当Alice和Bob之间的距离较大时，所产生的不安全区域才被示出为覆盖室内环境的大体积。因此，我们的结果为两个选定的情况下，有一个严格的权衡之间的目标语义安全级别和可靠和安全的合法接收器的数量。此外，保密码参数和天线属性上可实现的语义安全级别的影响进行了说明，以显示可能的改进方向，以保证实际可接受的安全级别与PLS方法的工业室内太赫兹无线通信应用。
2021-07-19 cs.CR cs.IT eess.SP
Gesture-Aware Indoor THz ISAC Systems for Adaptive Resource Allocation
King’s College London（伦敦国王学院）
针对太赫兹频段多用户室内集成感知与通信系统，提出基于扩展卡尔曼滤波手势跟踪的自适应联合优化算法，通过动态调整功率分配和波束赋形，在满足手势相关通信服务质量约束下最大化感知信干噪比。
2026-05-28 cs.IT cs.LG math.IT
Impact of Pointing Errors and Correlated Wall Blockages on Practical Grid-based Indoor Terahertz Communication Systems
Australian National University（澳大利亚国立大学）；Northeastern University（东北大学）；University of Oulu（奥卢大学）
本文研究了太赫兹通信中指向误差和墙体阻塞对覆盖性能的影响，发现六边形网格拓扑能更有效地减少相关阻塞效应，提升系统可靠性。
2026-02-25 cs.IT math.IT
Indoor 5G 3GPP-like Channel Models for Office and Shopping Mall Environments
未来的移动通信系统很可能与今天的移动通信系统非常不同，具有由增加的数据业务需求、增加的智能设备的处理能力和新的创新应用驱动的新的服务创新。为了满足这些服务需求，电信行业正在融合一组常见的5G要求，其中包括高达10 Gbps的网络速度，大于100 Mbps的小区边缘速率以及小于1毫秒的延迟。为了满足这些5G需求，业界正在寻找高达100 GHz的新频段，其中有宽带信道的频谱可用性。为了开发在高达100 GHz的频带中操作的新5G系统，需要精确的无线电传播模型，这些模型不能通过为低于6 GHz的频带开发的现有信道模型来解决。本文初步概述了室内办公室和购物中心高达100 GHz频段的5G信道模型，这些模型来自多个频段的广泛测量。这些研究发现了现有3GPP模型到高达100 GHz的更高频带的一些扩展性。测量结果表明，较小的波长引入了增加的敏感性的传播模型的规模的环境，并显示出一定的频率依赖性的路径损耗，以及增加发生阻塞。此外，穿透损耗高度依赖于材料并且倾向于随频率增加。信道的小尺度特性（诸如延迟扩展和角度扩展以及多径丰富度）在频率范围上有些类似，这对于将现有的3GPP模型扩展到更宽的频率范围是令人鼓舞的。进一步的工作将进行，以完成这些模型，但本文提出的第一步，为模型开发的初步基础。
2016-03-13 cs.IT math.IT
Channel Measurement and Characterization with Modified SAGE Algorithm in an Indoor Corridor at 300 GHz
太赫兹（THz）频带中的高得多的频率妨碍了专用于微波或毫米波频带的信道模型的有效利用。在本文中，测量活动进行了在室内走廊的情况下，在306-321 GHz的频域矢量网络分析仪（VNA）为基础的音响。为实现THz波段定向扫描测量中多径分量（MPC）的高分辨率提取，提出了一种改进的空间交替广义期望最大化（SAGE）算法。此外，关键的信道特性，包括路径损耗，阴影衰落，K因子，延迟扩展，角扩展，集群参数，和互相关的LoS的情况下进行了计算和分析。此外，在NLoS的情况下进行了两个对比的测量活动，有和没有额外的反射箔的墙壁上作为有效的散射体。对比结果表明，反射膜可以有效地改善NLoS情况下的信道条件，提高近6 dB，有望作为智能反射表面（IRS）的替代品，提高THz通信的覆盖能力。
2023-03-15 cs.IT math.IT
Monopulse-based THz Beam Tracking for Indoor Virtual Reality Applications
正在研究太赫兹频谱以提供用于室内应用的超高吞吐量无线电链路，虚拟现实（VR）等以及户外应用，例如，本文研究了一种基于单脉冲的波束跟踪方法，用于依赖于稀疏大规模多输入多输出（MIMO）无线信道的有限移动性用户。由于稀疏性，波束形成使用具有恒定幅度约束的数字控制射频（RF）/中频（IF）移相器来实现，以用于发射功率合规性。采用基于单脉冲的波束跟踪技术，利用接收信号强度指示（RSSI），以避免反馈开销的效率和资源节省的明显原因。最后给出了波束跟踪算法的Matlab实现。该Matlab实现已经尽可能地保持通用，使用其中信道、波束形成码本、单脉冲比较器等可以针对特定要求容易地更新并且具有最小代码修改的功能。
2019-06-04 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Measurement and Path-Loss Characterization for Low-Terahertz Indoor Scenarios
太赫兹（THz）通信由于其前所未有的多GHz带宽而被设想为有前途的技术。在本文中，宽带信道测量活动在140 GHz和220 GHz的室内场景，包括会议室和办公室进行。定向天线被利用和旋转，用于解决角域中的多径分量（MPC）。在140和220 GHz频段实现了相当的路径损耗值。为了研究室内太赫兹通信的大尺度衰落特性，建立了单波段近距离路径损耗模型。为了进一步分析对频率的依赖性，分析了两个多频带路径损耗模型，即，α-β-γ（ABG）和具有频率加权路径损耗指数（CIF）的多频率CI模型，其中ABG模型表现出与测量数据的更好拟合。此外，与非相干波束组合相比，对来自各个到达方向的信号幅度进行建设性求和的相干波束组合可以显著降低路径损耗。
2021-04-01 cs.IT math.IT
Coverage Analysis for 3D Indoor Terahertz Communication System Over Fluctuating Two-Ray Fading Channels
本文针对三维室内太赫兹通信系统，提出结合曼哈顿线过程墙体遮挡建模与FTR衰落信道的分析框架，推导覆盖概率表达式，验证了用户位置对覆盖的显著影响，并指出最优AP密度由用户位置与房间尺寸共同决定。
2024-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
3-D Statistical Indoor Channel Model for Millimeter-Wave and Sub-Terahertz Bands
毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）将用于第六代（6 G）无线系统，特别是用于室内场景。本文提出了一种针对毫米波和亚太赫兹频率的室内三维（3-D）统计信道模型，该模型是根据2014年和2019年在28 GHz和140 GHz的办公楼中进行的广泛信道传播测量开发的。记录了超过15，000个功率延迟曲线（PDP），以研究信道统计数据，例如时间簇的数量、簇延迟和簇功率。信道生成过程中所需的所有参数都来自28 GHz和140 GHz视距（LOS）和非视距（NLOS）场景的经验测量数据。信道模型的验证表明，模拟的均方根（RMS）延迟扩展和RMS角扩展产生良好的协议与测量值。在NYUSIM室外信道模拟器的基础上，开发了一个室内信道模拟软件，该软件可以生成真实的信道冲激响应、PDP和功率角谱。
2020-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Calibration of NYURay for Ray Tracing using 28, 73, and 142 GHz Channel Measurements conducted in Indoor, Outdoor, and Factory Scenarios
本文提出一种假设反射与角度无关的快速射线追踪校准方法，并利用28、73和142 GHz多场景测量校准NYURay，使其定向多径功率预测误差低于3 dB。
2024-10-04 cs.IT math.IT
Path Loss and Directional Gain Measurements at 28 GHz for non-Line-of-Sight Coverage of Indoors with Corridors
高增益天线的充分覆盖是实现mm/cm波段可用带宽的全部承诺的关键。我们报告了28 GHz（1000个链接，990万个单独的功率测量，10个办公室，2栋建筑物），有/无视线（LOS）使用连续波信道探测器，10 o旋转喇叭，能够捕获全方位扫描每200 ms，在高达171 dB的路径损耗表征覆盖率为90%的置信水平。该环境有突出的走廊和房间，而不是最新的3GPP标准中的开放/混合办公室。在走廊中引导导致低得多的RMS方位角扩展（在走廊非LOS中为7度的中值，而在3GPP中为42度）和进入房间和拐角周围的更高的穿透损耗（30-32 dB，在20 m非LOS处比3GPP多12 dB的损耗）。在非LOS测量路径增益预测的模式扩散模型与3.9 dB RMS误差。散射使方位角增益在走廊中降低4 dB，在房间中降低7 dB，概率为90%。典型建筑中的链路模拟表明，每个走廊都需要一个接入点，以使用400 MHz带宽向50 m范围内的相邻房间提供1 Gbps速率。
2020-02-04 cs.IT math.IT
Channel Measurement, Characterization and Modeling for Terahertz Indoor Communications Above 200 GHz
太赫兹（THz）通信被认为是第六代（6 G）及以后系统的一项有前途的技术，因为它具有前所未有的千兆赫（GHz）带宽。本文报道了201-209 GHz室内信道测量的实验结果.分别在会议室和办公室的两个信道测量活动中测量了包括90个发射机-接收机对的四种不同的通信场景。两个测量活动包含四个场景，即会议室、隔间区域、走廊和非视线（NLoS）情况。在四种情况下的多径分量（MPC）的传播的特征在于功率延迟角轮廓。在此基础上，验证了复杂走廊和NLoS场景中不同接收机位置的时间和空间一致性。为了表征，在室内场景中的大规模的最佳方向和全向路径损耗分别进行了分析和建模的接近（CI）模型。此外，小尺度信道参数，例如，通过适当的分布来分析和建模簇的数量、延迟扩展、角扩展和簇到达时间。作为一个通用的框架，射线跟踪-统计混合模型，提出了在201-209 GHz的无线传播，虽然，不可否认的是，测量结果和分析表明，在各种室内场景的信道特性表现出显着的差异，需要量身定制的参数设置。
2022-04-30 cs.IT math.IT
Millimeter-Wave Distance-Dependent Large-Scale Propagation Measurements and Path Loss Models for Outdoor and Indoor 5G Systems
本文给出了28 GHz和73 GHz的城市微蜂窝和室内办公场景的毫米波传播测量结果，并采用五种不同的路径损耗模型，即单频浮动截取（FI）模型、单频闭合（CI）自由空间参考距离模型、多频α-β-γ（ABG）模型、多频CI模型以及具有频率加权路径损耗指数（CIF）的多频CI模型，在视距和非视距环境中。结果表明，CI和CIF模型提供了良好的估计，并表现出稳定的行为在频率和距离，具有坚实的物理基础和较低的计算复杂性相比，FI和ABG模型。此外，室外场景中的路径损耗显示出对超过第一米自由空间传播的频率的很少依赖性，而除了室内环境中增加的自由空间路径损耗之外，路径损耗倾向于随频率增加。因此，CI模型适用于多个频率上的室外环境，而CIF模型更适合于室内建模。这项工作表明，CI和CIF模型使用更少的参数，并提供更方便的封闭形式的表达式适合分析，而不影响模型的准确性相比，目前的3GPP和WINNER路径损耗模型。
2016-02-24 cs.IT math.IT
Full-Stack End-to-End Sub-THz Simulations at 140 GHz using NYUSIM Channel Model in ns-3
本文在 ns-3 中集成 NYUSIM 信道模型，首次实现 140 GHz 亚太赫兹频段在全部 3GPP 场景下的全栈端到端仿真，验证其可支持超 1 Gbps 速率和低于 15 ms 时延，并给出统计显著所需的最优实现次数。
2024-01-11 cs.IT math.IT
MDD-Enabled Two-Tier Terahertz Fronthaul in Indoor Industrial Cell-Free Massive MIMO
本文提出一种MDD支持的两层太赫兹前传方案，用于室内工业无小区大规模MIMO，通过动态AP聚类和帧结构设计，实现全无线前传并达到与光纤系统相当的性能。
2023-05-10 cs.IT eess.SP math.IT
THz Precoding for 6G: Applications, Challenges, Solutions, and Opportunities
得益于超宽带的优势，太赫兹（THz）通信正成为未来6G网络的一项重要技术。对于太赫兹通信，预编码是克服太赫兹信号严重路径损耗以支持期望覆盖的必要技术。在本文中，我们系统地研究了未来6G网络中占主导地位的THz预编码技术，重点介绍了其面临的主要挑战和机遇。具体来说，我们首先说明了三个典型的太赫兹应用场景，包括室内，移动和卫星通信。然后，明确了毫米波和太赫兹信道的主要区别，并在此基础上揭示了太赫兹预编码面临的主要挑战，如距离相关的路径损耗、波束分裂效应和高功耗。为了解决这些挑战，三种代表性的THz预编码技术，即，模拟波束成形、混合预编码和延迟相位预编码，从它们的不同结构、设计、最新结果和优缺点等方面进行了广泛的研究，并提供了频谱和能量效率的仿真结果，以比较这些典型的THz预编码方案，为它们在未来6G网络中的应用提供一些见解。最后，指出了几个重要的开放问题和潜在的研究机会，如使用可重构智能表面（RIS）来解决太赫兹阻塞问题，并进行了讨论。
2020-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
28 GHz and 73 GHz Millimeter-Wave Indoor Propagation Measurements and Path Loss Models
本文介绍了28 GHz和73 GHz的毫米波传播测量在一个典型的办公室环境中使用400兆芯片每秒宽带滑动相关器信道探测器和高度定向可控15 dBi（30度波束宽度）和20 dBi（15度波束宽度）喇叭天线。功率延迟配置文件获得了48发射机-接收机位置组合的距离范围从3.9米到45.9米，最大发射功率为24 dBm和12.3 dBm，在28 GHz和73 GHz，分别。定向和全向路径损耗模型和RMS延迟扩展统计线的视线和非视线环境的共同和交叉极化天线配置。垂直极化天线的LOS全向路径损耗指数分别为1.1和1.3，在28 GHz和73 GHz的NLOS分别为2.7和3.2。平均方向RMS延迟扩展分别为18.4 ns和13.3 ns，最大值分别为193 ns和288 ns，在28 GHz和73 GHz。
2015-09-01 cs.IT math.IT
Little or no equalization is needed in energy-efficient sub-THz mobile access
本研究基于160 GHz室内定向信道测量，证明在sub-THz移动接入中采用单载波或低子载波数调制，只需很少或无需均衡即可实现显著容量增益，且能效优于传统多载波设计。
2022-12-05 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Hybrid Beamforming: Optimal Placement and Beamforming Design
我们考虑可重构智能表面（RIS）辅助第六代（6 G）太赫兹（THz）通信的室内环境中，一个基站（BS）希望发送独立的消息，它的服务用户的帮助下，多个RIS。对于室内环境，诸如柱子、墙壁和其他物体之类的各种障碍物可能导致BS与用户之间没有视线信号路径，这可能显著降低性能。为了克服室内太赫兹通信的这种局限性，我们首先优化RIS的位置，以最大限度地扩大覆盖范围。在优化的RIS布局下，我们提出了BS处的3D混合波束形成和RIS处的相位调整，它们通过基于码本的3D波束扫描以低复杂度在BS和RIS处联合执行。数值模拟表明，该方案显着提高了平均和率相比，没有RIS和随机部署的RIS。它进一步表明，所提出的基于码本的3D波束扫描有效地对准BS-用户链路或BS-RIS-用户链路之间的模拟波束，因此，实现了接近于需要全局信道状态信息的相干波束对准的平均和速率。
2023-03-21 cs.IT eess.SP math.IT
Centimeter-level Geometry Reconstruction and Material Identification in 300 GHz Monostatic Sensing
该研究针对太赫兹集成感知与通信的室内单基地传感场景，提出基于SAGE的几何重构算法与材料识别方案，实现1.75 cm精度的几何重建及精准材料识别，展现太赫兹频段的感知优势。
2024-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Empirical Validation of the Impedance-Based RIS Channel Model in an Indoor Scattering Environment
本文通过室内办公室环境的真实信道测量，经验验证了一种考虑互耦并将散射体建模为加载偶极子阵列的基于阻抗的RIS信道模型，并证明基于该模型设计RIS配置可获得优于参考方案的性能。
2023-12-01 cs.IT eess.SP math.IT
ns-3 Implementation of Sub-Terahertz and Millimeter Wave Drop-based NYU Channel Model (NYUSIM)
针对3GPP SCM信道模型适用频段窄、过于简化的问题，本文在ns-3中实现了支持0.5-150 GHz、覆盖五类场景的基于drop的NYUSIM信道模型，助力未来亚太赫兹无线网络的算法与协议研究。
2023-05-02 cs.IT math.IT
300 GHz Dual-Band Channel Measurement, Analysis and Modeling in an L-shaped Hallway
本文在室内L型走廊开展300 GHz双频段信道测量，提出改进的alpha-beta路径损耗模型以解决NLoS大尺度衰落问题，并构建RT-统计混合信道模型，有效降低计算成本并解决远NLoS位置主导多径分量缺失问题。
2023-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
Millimeter Wave Channel Measurements and Implications for PHY Layer Design
在下一代无线系统的设计中，对毫米波（mmW）频率机制的兴趣越来越大。这项工作的重点是了解毫米波信道特性，在实践中的毫米波系统的可行性有重要的影响，并有一个显着的影响物理（PHY）层设计。在这个方向上，在2.9，29和61 GHz的同时信道探测测量在室内办公室，购物中心和室外环境中的多个发射-接收位置对进行。基于这些测量结果，本文首先研究了这些场景中不同载波频率上的大尺度特性，如路径损耗和延迟扩展。为了了解室外到室内覆盖的可行性的目标，材料测量对应于毫米波反射和穿透进行了研究，并在几GHz的信号接收传播的显着缺口报告。最后，这些措施对系统设计的影响进行了讨论，并提出了多种解决方案，以克服这些损害。
2017-09-17 cs.IT math.IT
Measurement-Driven Learning-Based Beam Selection for Hybrid Beamforming at 26.5 GHz
University of Piraeus（比雷埃夫斯大学）；University of the Aegean（爱琴海大学）
针对室内毫米波混合波束成形系统，利用26.5 GHz实测数据，将波束选择建模为监督学习问题，通过几何驱动DNN和仅导频方法实现高精度波束预测，显著降低搜索开销。
2026-06-29 cs.IT math.IT
Single- versus Multi-Carrier Terahertz-Band Communications: A Comparative Study
本文比较了太赫兹通信中单载波与多载波调制方案，利用宽带太赫兹信道模型分析性能与复杂度权衡，发现DFT-s-OTFS具有更低PAPR和更强抗损伤能力，而DFT-s-OFDM在低复杂度下表现鲁棒。
2023-10-26 cs.ET cs.IT math.IT
Characterization of Indoor RIS-Assisted Channels at 304 GHz: Experimental Measurements, Challenges, and Future Directions
针对毫米波以上频段缺乏经实测验证的室内RIS参数化信道真实模型的问题，本文研制了三款304 GHz不同相位量化位数的RIS原型，开展室内信道测量并与理论及仿真结果对比，总结了太赫兹频段相关研究的挑战与方向。
2024-12-10 cs.ET cs.IT math.IT
DSS-o-SAGE: Direction-Scan Sounding-Oriented SAGE Algorithm for Channel Parameter Estimation in mmWave and THz Bands
针对方向扫描探测中的相位不稳定与大数据量问题，提出 DSS-o-SAGE 算法，实现低复杂度的毫米波/太赫兹信道参数估计，并经仿真和 300 GHz 实测验证。
2024-03-04 cs.IT eess.SP math.IT
