Link Priority Buffer-Aided Relay Selection with Energy Storage from Energy Harvest
本文提出一种基于链路优先级和能量存储的缓冲辅助中继选择方案，推导中断概率，仿真证明其实现全分集并优于基线方法。
2025-06-18 cs.IT math.IT
Multiuser Precoding for Sum-Rate Maximization in Relay-Aided mmWave Communications
中继辅助传输被认为是应对毫米波通信中出现的严重路径损耗和链路阻塞的关键策略。这项工作认为，中继辅助多用户毫米波通信的情况下，旨在通过最佳的传输和中继预编码器设计的总和速率最大化。我们提出了一种新的联合预编码器的设计策略，利用加权最小均方误差（WMMSE）使用其等效的总和速率最大化。我们获得了发射和中继预编码器的封闭形式的表达式，并建议通过交替优化迭代来计算它们，而不必求助于复杂的数值优化技术。数值结果验证了所提出的预编码策略的优越性相比，传统的预编码方案。
2020-03-06 cs.IT math.IT
Optimal Relay Selection for the Parallel Hybrid RF/FSO Relay Channel: Non-Buffer-Aided and Buffer-Aided Designs
混合射频（RF）/自由空间光（FSO）系统是下一代无线网络的候选使能技术之一，因为它们受益于FSO子系统的高数据率和RF子系统的高可靠性。在本文中，我们专注于并行混合RF/FSO中继信道的吞吐量最大化的问题。在并行混合RF/FSO中继信道中，源节点在多个中继节点的帮助下将其数据发送到目的节点。因此，对于给定中继器，由于用于FSO传输的窄波束，源-中继器和中继器-目的地FSO链路相对于彼此正交，而由于RF信道的广播性质，如果要避免自干扰，则RF链路需要半双工操作。此外，我们考虑两种情况下，继电器和不配备缓冲器。对于这两种情况下，我们得出的RF和FSO链路的最佳中继选择策略和RF链路的发送和接收的最佳时间分配策略。所提出的最优协议提供了重要的见解，优化系统的设计。由于最优的缓冲区辅助（BA）政策引入了一个无界的端到端延迟，我们还提出了一个次优BA政策，确保一定的目标平均延迟。此外，我们提出了分布式实现这两个建议的最佳协议。仿真结果表明，一个相当大的增益可以实现所提出的自适应协议与基准计划从文献中。
2016-08-09 cs.IT math.IT
Power Allocation for Conventional and Buffer-Aided Link Adaptive Relaying Systems with Energy Harvesting Nodes
能量收集节点在没有连续供电的协作通信系统中发挥着重要作用。在本文中，我们考虑传统的和缓冲区辅助链路自适应EH中继系统的优化，其中EH源通过EH解码转发中继与目的地通信。在传统的中继中，源和中继在连续的时隙中发送信号，而在缓冲器辅助的链路自适应中继中，源-中继和中继-目的地信道的状态确定是源还是中继被选择用于传输。我们的目标是最大限度地提高系统吞吐量在有限数量的传输时隙的中继协议。在传统中继的情况下，我们提出了一个离线和几个在线的联合源和中继发送功率分配方案。对于离线功率分配，我们制定了一个优化问题，可以最佳地解决。对于在线的情况下，我们提出了一个动态规划（DP）的方法来计算最佳的在线发射功率。为了减轻DP固有的复杂性，我们还提出了几个次优的在线功率分配方案。对于缓冲器辅助链路自适应中继，我们表明，联合离线优化的源和中继的发射功率，随着链路选择的结果在一个混合整数非线性规划，我们最佳地解决使用空间分支定界方法。我们还提出了一个有效的在线功率分配方案和一个朴素的在线功率分配方案的缓冲器辅助链路自适应中继。我们的研究结果表明，链路自适应中继提供了一个更高的计算复杂性的代价比传统的中继性能的改善。
2012-09-11 cs.IT math.IT
Virtual Full-Duplex Buffer-Aided Relaying in the Presence of Inter-Relay Interference
在本文中，我们研究了虚拟全双工（FD）缓冲辅助中继，以恢复在多中继网络中，其中每个中继都配备了一个缓冲器和多个天线，通过联合机会中继选择（RS）和波束成形（BF）设计的半双工（HD）中继造成的复用增益的损失。虚拟FD缓冲器辅助中继的主要思想是源和一个中继同时将它们自己的信息分别发送到另一个中继和目的地。在这样的网络中，中继间干扰（IRI）是一个至关重要的问题，必须解决的FD中继中的自干扰。在以前的工作中，忽略了IRI，我们提出了联合RS和BF计划考虑到IRI使用多个天线在中继。为了最大化平均端到端速率，我们提出了一个加权和速率最大化策略，假设自适应速率传输采用在源中继和中继到目的链路。然后，我们提出了几个BF方案取消或抑制IRI，以最大限度地提高加权和率。数值结果表明，我们提出的最佳，迫零，最小均方误差BF为基础的RS计划渐近接近理想FD中继上限时，增加天线的数量和/或中继的数量。
2016-01-07 cs.IT math.IT
Performance of Adaptive Link Selection with Buffer-Aided Relays in Underlay Cognitive Networks
在本文中，我们研究了一个三节点的双跳认知无线电网络（CRN）的性能与半双工（HD）解码和转发（DF）缓冲辅助中继。我们推导出的平均速率和符号出错率（SER）性能的自适应链路选择基于信道感知缓冲辅助中继（CABR）计划，施加峰值功率和峰值干扰的限制，对次要节点，并将它们与传统的非缓冲辅助中继（CNBR）和传统的缓冲辅助中继（CBR）计划的延迟容忍系统。对于有限延迟系统，我们分析了固定速率传输的修改后的基于阈值的方案的性能，并证明了使用后进先出缓冲区在某些情况下是有利的。我们提出了延迟，吞吐量和SER之间的权衡。计算机模拟结果证明推导的表达式的准确性。
2016-09-03 cs.IT math.IT
Low-Latency and Secure Computation Offloading Assisted by Hybrid Relay-Reflecting Intelligent Surface
最近，混合中继反射智能表面（HRRIS）已被引入作为频谱和能量有效的架构，以协助无线通信系统。在HRRIS中，单个或几个有源中继元件与大量无源反射元件一起部署，使其不仅反射而且放大入射信号。在这项工作中，我们研究了HRRIS在单用户移动边缘计算系统中帮助计算卸载的潜力。目标是最小化卸载延迟，同时确保用户数据的保密性以防止恶意窃听者。我们开发有效的解决方案，这个延迟最小化问题的基础上交替优化。通过数值计算结果，我们表明，部署的HRRIS可以导致在相当大的减少延迟。此外，HRRIS提供的延迟减少增益比传统的可重构智能表面（RIS）更显着。
2021-09-03 cs.IT eess.SP math.IT
Buffer-Aided Relaying with Adaptive Link Selection - Fixed and Mixed Rate Transmission
我们考虑一个简单的网络组成的源，一个半双工DF中继与缓冲区，和一个目的地。我们假设直接的源-目的地链路不可用，并且所有链路都经历衰落。我们提出了两个新的缓冲器辅助中继方案。在第一种方案中，无论是源还是中继都没有CSIT，因此，两个节点都被迫以固定速率进行传输。相比之下，在第二方案中，源不具有CSIT并且以固定速率发送，但是中继具有CSIT并且相应地调整其传输速率。在没有延迟约束的情况下，对于固定速率和混合速率传输，我们推导出吞吐量最优的缓冲区辅助中继协议，该协议根据源中继和中继目的链路的瞬时SNR选择源或中继进行传输。此外，对于延迟受限的情况下，我们开发的缓冲区辅助中继协议，实现预定义的平均延迟。传统的中继协议，选择发送节点根据一个预定义的时间表独立的链路瞬时信噪比相比，建议的缓冲区辅助协议与自适应链路选择实现大的性能增益。特别是，对于固定速率传输，我们表明，该协议实现了分集增益为2，只要平均延迟超过三个时隙可以提供。此外，对于具有$E{T}$时隙的平均延迟的混合速率传输，实现了$r=1-1/(2E{T})$的复用增益。因此，对于混合速率传输，对于足够大的平均延迟，具有和不具有自适应链路选择的缓冲器辅助的半双工中继与全双工中继相比不会遭受复用增益损失。
2013-02-18 cs.IT math.IT
Study of Relay Selection for Physical-Layer Security in Buffer-Aided Relay Networks Based on the Secrecy Rate Criterion
在本文中，我们研究了一个机会中继和干扰机方案以及中继选择算法的基础上的保密率标准的多输入多输出缓冲辅助下行链路中继网络，该网络由一个源，多个中继节点，合法用户和窃听者，与物理层安全的约束。采用机会中继和干扰方案提高传输速率，并在考虑窃听者的情况下，采用不同的中继选择策略以获得更好的保密率。在所有研究的中继选择策略中，基于穷举搜索的最大化保密率的中继选择策略在保密率方面优于其他中继选择策略。基于保密率准则，提出了一种不需要知道窃听者信道的中继选择算法。为了降低穷举搜索技术的计算复杂性，我们还设计了一种基于保密率准则的贪婪搜索算法。仿真结果表明，保密率标准的优越性，竞争的方法。
2016-05-15 cs.IT math.IT
Outage Probability of Energy Harvesting Relay-aided Cooperative Networks Over Rayleigh Fading Channel
能量收集技术具有部署灵活性和降低维护费用的优点，是协作网络中中继节点能量供应的一种潜在方式。与传统的功率源不同，这种情况下的中继节点可能会以一定的概率耗尽能量，这会降低中继辅助协作传输的效益。本文研究了慢衰落信道中能量收集中继节点辅助下的协作网络的中断行为，并尝试推导出该协作协议的中断概率的封闭表达式。通过与传统的直接传输协议的比较，得出了两个结论：1）除了能量耗尽概率为零的极端情况外，分集增益不会增加; 2）在最小化中断概率的前提下，可以获得一个用于提高系统性能的乘法增益。
2014-09-01 cs.IT math.IT
Relay-aided Random Access for Energy-Limited Devices in the IoT
在物联网（IoT）中，随机接入被用于设备以在具有低信令开销的分组传输中共享公共接入信道。虽然重传策略对于分组冲突解决是必要的，但是由于能量和复杂性约束，对于某些设备而言重传策略可能是禁止的。在本文中，我们考虑了一种新的中继辅助随机接入（RARA）方案进行中继节点，而不是设备的重传。由于中继节点转发的冲突信号的多个副本的多分组接收，接收器能够在RARA中同时恢复多个冲突分组。因此，有限的复杂性和能源的设备可以享受可靠的传输使用RARA，和吞吐量可以接近1与大量的中继节点。
2019-07-22 cs.IT math.IT
Mimicking Full-Duplex Secure Communications for Buffer-Aided Multi-Relay Systems
研究了在有一个窃听者存在的情况下，缓冲区辅助协作无线网络中的安全通信问题，该窃听者可以同时截获源节点和中继节点的数据传输.提出了一种新的最大比中继协议，该协议根据合法信道与窃听信道的比值选择不同的中继进行接收和发送，使得被选择接收的中继和被选择发送的中继可以同时进行接收和发送.值得注意的是，中继采用随机转发（RF）策略，使得窃听者只能独立地解码在两跳中接收的信号。对该方案的保密吞吐量进行了理论分析，推导出了近似的封闭式表达式，并通过仿真进行了验证。数值结果表明，与现有的中继选择策略相比，该方案在保密吞吐量上有了显著的提高.
2020-05-15 cs.IT math.IT
Switched Max-Link Relay Selection Algorithms for Buffer-Aided Relay Systems
在本文中，我们研究了中继选择的协作多天线系统，配备了缓冲区，这增加了无线链路的可靠性。特别是，我们提出了一种新的中继选择技术的基础上切换和选择的最佳链路，即交换最大链路。我们还介绍了一种新的中继选择标准的基础上的最大似然（ML）的原则和成对错误概率（PEP）表示最大最小距离（MMD），被纳入建议的交换最大链路协议。我们比较建议的MMD现有的二次范数（QN），PEP和计算复杂性。仿真，然后评估所提出的和现有的技术的性能。
2019-03-23 cs.IT math.IT
Study of Switched Max-Link Buffer-Aided Relay Selection for Cooperative MIMO Systems
在本文中，我们研究了中继选择的协作多天线系统，配备了缓冲区，这增加了无线链路的可靠性。特别是，我们提出了一种新的中继选择技术的基础上切换和最大链路协议，被命名为交换最大链路。我们还介绍了一种新的中继选择标准的最大似然（ML）原则表示最大最小距离，被纳入。仿真，然后评估所提出的和现有的技术的性能。
2018-07-16 cs.IT math.IT
Rate Performance of Adaptive Link Selection in Buffer-Aided Cognitive Relay Networks
我们研究了一个两跳认知中继网络的性能与缓冲解码和转发（DF）中继。我们推导出表达式的速率性能的自适应链路选择缓冲中继（ALSBR）计划的峰值功率和峰值干扰的限制，对次要节点，并比较其性能与传统的无缓冲中继（CUBR）和传统的缓冲中继（CBR）计划。缓冲中继与自适应链路选择的使用被证明是特别有利的认知无线电网络。所开发的见解对系统设计人员具有重要意义，因为认知无线电框架正在探索用于5G系统。计算机模拟结果证明了推导的表达式的准确性。
2016-07-01 cs.IT math.IT
Relay-Pair Selection in Buffer-Aided Successive Opportunistic Relaying using a Multi-Antenna Source
我们研究了一个协作网络的缓冲辅助多天线源，多个半双工（HD）缓冲辅助中继和一个单一的目的地。这样的设置可以表示蜂窝下行链路场景，其中源可以是具有缓冲器和多个天线的更强大的无线设备，而一组中间的不太强大的设备被用作到达目的地的中继。主要目标是通过使源和中继同时将它们的信息分别发送到另一个中继和目的地来恢复网络的复用损耗。然而，在这样的协作网络中的连续传输引起中继间干扰（IRI）。首先，通过假设全局信道状态信息（CSI），我们表明，IRI的不利影响可以减轻预编码在源，减轻甚至完全消除干扰。提出了一种采用联合预编码设计和中继对选择的协作中继策略。注意，固定速率和自适应速率传输都可以考虑。对于信道状态信息仅在接收端（CSIR）可用的情况下，我们提出了一种中继选择策略，采用相位对准技术，以减少IRI。两个建议的中继对选择策略的性能进行评估，并与其他国家的最先进的中继方案的中断和吞吐量。结果表明，使用一个强大的源可以提供相当大的性能改善。
2018-09-15 cs.IT math.IT
Phase-Rotation-Aided Relay Selection in Two-Way Decode-and-Forward Relay Networks
提出了一种中继选择方案，旨在改善双向中继网络（TWRN）的端到端符号出错率（SER）性能。TWRN由两个单天线源和多个中继采用解码和转发（DF）协议。它示出的SER性能是由TWRN中观察到的最小决策距离（DD）。然而，最小DD很可能通过信道衰落而任意变小。为了解决这个问题，相位旋转（PR）辅助中继选择（RS）的计划，提出了扩大的相位旋转，这反过来又提高了SER性能。所提出的基于PR的方案根据信道状态信息旋转一个源和所选择的中继的发送符号的相位，旨在将所有DD增加到期望的界限以上。通过使用与信道增益相关联的MaxMin-RS准则来进一步优化下限。结果表明，PR辅助的MaxMin-RS方法实现了全分集增益和改善的阵列增益。此外，与现有的基于DF的方案相比，所提出的方案允许更灵活的中继天线配置。
2016-07-18 cs.IT math.IT
Study of Opportunistic Cooperation Techniques using Jamming and Relays for Physical-Layer Security in Buffer-aided Relay Networks
本文研究了多输入多输出（MIMO）缓冲辅助中继网络中的机会中继和干扰协作机制。该网络由一个信源、任意数量的中继节点、合法用户和窃听者组成，并受物理层安全约束。我们提出了一个算法来选择一组中继节点来增强合法用户的传输，另一组中继节点来执行干扰的窃听。考虑中继间干扰（IRI），可以实现干扰消除，以帮助合法用户的传输。其次，IRI还可以用于进一步增加干扰信号对窃听者的危害程度。通过利用干扰信号可以存储在中继节点的事实，我们还提出了一种混合算法来设置一个信号干扰噪声比（SINR）阈值在节点，以确定存储在中继节点的信号的类型。通过这种分离，具有高SINR的信号作为常规中继系统被传递给用户，而低SINR性能信号作为潜在的干扰信号被存储。仿真结果表明，所提出的技术获得了显着的改进，在保密率比以前报道的算法。
2015-12-23 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Bidirectional Buffer-aided Relay Networks with Fixed Transmit Powers
我们考虑一个双向网络，其中两个用户交换信息的帮助下，一个缓冲器辅助中继。在用户1和用户2之间没有直接链路的这种网络中，存在六种可能的传输模式，即，四种点对点模式（用户1到中继、用户2到中继、中继到用户1、中继到用户2）、多址模式（两个用户到中继）和广播模式（中继到两个用户）。由于中继站处的缓冲能力，网络中的传输不限于遵守预定义的调度，并且因此，可以基于所涉及的链路的瞬时信道状态信息（CSI）自适应地使用双向中继网络中的所有传输模式。对于所考虑的网络，假设固定的用户和中继的发送功率，我们推导出最佳的传输模式选择策略，最大化的总和速率。所提出的策略在每个时隙中基于瞬时CSI从六种可能的传输模式中选择一种。仿真结果证实了所提出的协议相比，现有的协议的有效性。
2013-06-12 cs.IT math.IT
Do Not Forget the Past: A Buffer-Aided Framework for Relay Based Key Generation
我们解决中继辅助密钥生成，其中两个无线节点，它们之间没有直接的信道，寻求中间中继的帮助下生成密钥。在Lai等人应用的中继辅助协议的著名版本中，Zhou等人，Wang等人和Waqas等人，中继节点与这两个节点生成成对密钥，然后广播这两个密钥的XOR版本。虽然这样的协议是简单和有效的，我们观察到，他们面临的关键利率下降，由于两个问题。首先，为了机密性，中继器广播成对密钥的XOR函数，从而将共享密钥的长度修剪为成对密钥的密钥长度中的最小值。其次，广播阶段也可能经历中断，从而不能在协议的每一轮中共享所生成的密钥。识别这些问题，我们提出了一个缓冲区辅助中继协议，其中缓冲区用于在中继存储未使用的秘密比特在前几轮的协议，以便提供在随后的几轮广播的机密性。在此缓冲区辅助的协议中，我们提出了一种密钥生成和广播阶段之间的功率分配策略，以最大化吞吐量和密钥速率。严格的分析表明，缓冲器辅助中继时，实施与建议的功率分配策略提供显着的优势，超过现有的基线。
2021-12-28 cs.IT math.IT
Effective Capacity of Buffer-Aided Full-Duplex Relay Systems with Selection Relaying
在这项工作中，三节点中继系统与选择中继统计延迟约束下，施加的最大端到端的延迟违规概率的限制，可达到的速率进行了研究。假设在源节点和中继节点处都存在无限大小的队列，并且源节点可以选择中继节点或目的地节点进行数据接收。在给定选择中继策略的情况下，推导了队列到达中继站的有效带宽。然后，最大恒定到达率可以被确定为最大有效容量，作为统计端到端时延约束、源和中继处的信噪比（SNR）、链路的衰落分布和中继策略的函数。随后，提出了一种中继策略，其中包括统计延迟约束。结果表明，建议的中继策略可以实现更好的性能比现有的协议。此外，它表明，缓冲中继模型仍然可以帮助提高中继系统的吞吐量存在统计延迟约束和源-目的链路。
2015-10-13 cs.IT math.IT
Decoupled Uplink and Downlink in a Wireless System with Buffer-Aided Relaying
本文处理的多用户中继的情况下，多个用户设备（UE）有一个双向的通信与一个共同的基站（BS）中存在的缓冲器配备的中继站（RS）。上行链路（UL）和下行链路（DL）传输中的每一个都可以在直接路径或中继路径上进行，传统上，给定双向链路的UL和DL路径是耦合的，即，要么都是直接链路，要么都是中继链路。通过消除耦合的限制，为解耦的双向连杆打开了设计空间。在此基础上，我们设计了两种协议：正交解耦UL/DL缓冲区辅助（ODBA）中继协议和非正交解耦UL/DL缓冲区辅助（NODBA）中继协议。在NODBA中，接收机可以使用连续干扰消除（SIC）来从UL和DL信号之间的冲突中提取期望信号。对于这两个协议，我们的传输决策政策的特点是最大化的平均双向和系统的速率。数值结果表明，解耦关联和非正交无线接入导致显着的吞吐量增益为双向业务。
2016-09-22 cs.IT math.IT
Review of Buffer-Aided Distributed Space-Time Coding Schemes and Algorithms for Cooperative Wireless Systems
在这项工作中，我们提出了缓冲区辅助分布式空时编码（DSTC）方案和中继选择算法的合作直接序列码分多址（DS-CDMA）系统。我们首先设计了一个中继对选择算法，可以形成中继对，然后选择最佳的中继之间的源中继阶段和中继目的地阶段根据信号干扰噪声比（SINR）的标准。然后在网络中引入配备有动态缓冲器的多个中继，这允许中继存储从源接收的数据，并等待直到最合适的时间进行传输。{贪婪中继对选择算法，然后开发，以减少当涉及大量中继时所需的穷举搜索的高成本。}所提出的技术有效地提高了传输的质量与可接受的延迟作为缓冲区大小是可调的。分析了所提算法的计算复杂性和时延，并对贪心算法进行了研究。仿真结果表明，所提出的动态缓冲区辅助DSTC方案和算法优于现有技术。
2016-09-30 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for A Massive MIMO Relay Aided Secure Communication
在本文中，我们解决的问题，在中继两跳安全通信在实际条件下的最佳功率分配。为了保证长距离传输过程中的安全通信，研究了大规模MIMO（M-MIMO）中继技术，以显著提高无线安全性。本文的重点是分析和设计解码转发（DF）M-MIMO中继的最优功率分配，以最大化的秘密中断容量和最小化的拦截概率，分别。我们的研究揭示了一个非负的秘密中断容量的条件，获得了封闭形式的最佳功率的表达式，并提出了保密性能的渐近特性。仿真结果验证了所提方案的有效性。
2015-08-31 cs.IT math.IT
Buffer-Aided Relaying with Adaptive Link Selection
在本文中，我们考虑一个简单的网络组成的源，半双工解码和转发中继，和一个目的地。我们提出了一种新的中继协议采用自适应链路选择，即，在任何给定的时隙中，根据源-中继和中继-目的地链路的信道状态信息，决定是源还是中继进行传输。为了避免中继站处的数据丢失，自适应链路选择要求中继站配备有缓冲器，使得数据可以排队，直到中继站-目的地链路被选择用于传输。我们研究了延迟约束和延迟无约束传输。对于延迟无约束的情况下，我们的最优链路选择策略的特点，推导出相应的吞吐量，并开发一个最优的功率分配方案。对于延迟受限的情况下，我们建议饥饿的中继器的缓冲区，通过选择的决定阈值的链路选择策略小于最佳的，并推导出相应的上界的平均延迟。此外，我们提出了一个修改的链路选择协议，避免缓冲区溢出，通过限制队列大小。我们的分析和数值计算结果表明，自适应链路选择的缓冲器辅助中继实现显着的吞吐量增益相比，传统的中继协议，有和没有缓冲器，中继采用固定的接收和发送时间表。
2012-10-13 cs.IT math.IT
Efficient Resource Allocation for Relay-Assisted Computation Offloading in Mobile Edge Computing
在这篇文章中，我们考虑了中继辅助计算卸载（RACO）的问题，其中用户A的目的是通过配备移动边缘计算能力的中继平台（称为移动边缘中继服务器（MERS））上的无线交换与另一个用户B共享计算任务的结果。为了支持计算卸载，我们提出了一种混合中继（HR）的方法，采用两个正交的频带，其中放大和转发方案用于在一个频带中交换计算结果，而解码和转发方案用于在另一个频带中传输未处理的任务。背后的动机提出的人力资源计划RACO是适应计算和通信资源的分配，以满足动态用户的需求和不同的计算任务。在此框架内，我们寻求最小化的执行延迟和RACO系统中的能量消耗的加权和，通过联合优化的计算卸载比，带宽分配，处理器速度，以及用户$A$和MERS的发射功率电平，在实际的约束下，可用的计算和通信资源。由此产生的问题制定为一个不可微的和非凸的高度耦合的约束优化程序。通过采用一系列的变换和引入辅助变量，我们首先将这个问题转化为一个更易处理的等价形式。然后，我们开发了一个有效的迭代算法，其解决方案的凹凸过程的基础上。利用该问题的特殊结构，我们还提出了一个简化的算法，基于不精确块坐标下降法，具有降低的计算复杂性。最后，我们提出的数值结果，说明了所提出的算法的优势，在国家的最先进的基准计划。
2019-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-Antenna Relay Aided Wireless Physical Layer Security
随着移动互联网的日益普及，提供安全的无线服务已经成为一个关键问题。物理层安全性（PHY-安全性）已经被认为是通过利用无线介质特性来增强无线安全性的有效手段，衰落、噪声和干扰。一个特别有趣的物理安全技术是协作中继，因为它有助于提供分布式分集和缩短接入距离。本文提供了各种多天线中继技术的教程，以提高物理层的安全性。介绍了多天线中继辅助物理层安全的最新研究成果以及一些保密性能优化方案。特别是，我们专注于大规模MIMO（LS-MIMO）中继技术，这是有效的，以解决各种具有挑战性的问题，实现无线物理安全，如短距离拦截没有窃听信道状态信息（CSI）和不完善的合法CSI。此外，未来的方向确定进一步提高保密性能。
2015-04-12 cs.IT math.IT
Study of Buffer-Aided Distributed Space-Time Coding for Cooperative Wireless Networks
本文提出了一种自适应缓冲辅助分布式空时编码方案，并针对具有缓冲辅助中继的无线网络提出了反馈算法。所提出的方案采用最大似然接收机在目的和可调码受功率约束的放大转发合作策略在中继。每个中继器配备有缓冲器，并且能够存储接收到的符号块，并且如果选择则将数据转发到目的地。不同的天线配置和无线信道，如静态块衰落信道，被认为是。使用缓冲器辅助中继，以改善出错率（BER）性能的效果进行了研究。开发了可调节的中继选择和优化算法，利用配备缓冲器的中继的额外自由度来提高BER性能。我们还分析了在协作网络中使用所提出的方案和算法时系统的成对错误概率和多样性。仿真结果表明，所提出的方案和算法获得的性能增益比以前报道的技术。
2016-09-17 cs.IT math.IT
Securing Full-Duplex Amplify-and-Forward Relay-Aided Transmissions Through Processing-Time Optimization
我们调查的全双工（FD）放大转发（AF）中继信道的物理层安全性。我们提供了一个新的角度来看这个问题，并表明，在继电器的处理时间（延迟）可以利用，以提高系统的安全性。我们发现，FD AF中继信道可以被看作是一个符号间干扰（ISI）的信道，因此，离散傅立叶变换（DFT）可以用于数据调制和解调转换的频率选择性信道平坦衰落信道的每个子信道/子载波。通过利用需要通过插入循环前缀来清除信道存储器的事实，Alice注入了仅伤害窃听节点的人工噪声（AN）信号。该AN信号的强度及其干扰等级由中继的处理时间控制。
2021-01-25 cs.IT math.IT
A Buffer-aided Successive Opportunistic Relay Selection Scheme with Power Adaptation and Inter-Relay Interference Cancellation for Cooperative Diversity Systems
在本文中，我们考虑一个简单的合作网络组成的源，目的地和一个集群的解码和转发半双工中继。在每个时隙，源和（可能的）一个中继分别向另一个中继和目的地发送分组，导致中继间干扰（IRI）。在这项工作中，在继电器的缓冲区的帮助下，我们减轻了IRI的不利影响，通过干扰消除。更具体地说，我们提出了最小功率计划，最大限度地减少了IRI取消计划下每个时隙的总能量消耗。除了最小化能量消耗，最小功率选择方案，也提供了更好的吞吐量和更低的中断概率比现有的作品在文献中。这是第一次，干扰消除相结合的缓冲器辅助中继和功率自适应，以减轻IRI和最小化的能量消耗。新的中继选择策略分析中断概率和多样性，通过建模的马尔可夫链（MC）的中继缓冲区的演变。我们构造的MC的状态转移矩阵，从而获得的稳定状态，我们可以表征中断概率。所提出的方案优于相关国家的最先进的中继选择方案的吞吐量，多样性和能源效率，通过例子证明。
2014-07-17 cs.IT math.IT
Alternate Distributed Beamforming for Buffer-Aided Multi-Antenna Relay Systems
研究了中继节点处具有多个天线的半双工（HD）双跳协作系统中的链路选择问题。针对缓冲器辅助的多天线中继系统，提出了交替分布式波束形成（ADB）方案。在该方案中，中继节点被分成两组，一组接收来自源节点的相同信息广播，另一组在每个时隙通过分布式波束形成向目的节点发送公共信息。值得注意的是，在不需要瞬时信道状态信息（CSI）的情况下确定用于接收和发送的中继。理论分析了该方案在瑞利衰落下的可达吞吐量，并推导出近似的封闭形式的表达式。仿真结果验证了理论分析的正确性。数值结果表明，与现有的链路选择策略相比，固定调度的ADB方案在可达吞吐量上有显著的提高。它还表明，对于ADB方案，增加在每个中继配备的天线的数量的吞吐量性能优于增加配备有单个天线的中继的数量时，在中继的天线总数是固定的。
2020-05-15 cs.IT math.IT
On Buffer-Aided Multiple-Access Relay Channel
本文处理上行链路的情况下，M个用户设备（UE）发送到基站（BS），可能通过一个共同的中继站（RS），配备了一个缓冲区。这是一个由缓冲器辅助的多址中继信道（MARC）。我们设计了一个协议，其中的传输模式是自适应地选择，使用在RS的缓冲区，以最大限度地提高系统的平均吞吐量。我们考虑的一般情况下，其中的RS和BS可以有限制的最大数量的发射机，可以通过多址接入信道接收。在每个时隙中，存在三种类型的可能动作：（A1）多个UE以使得BS能够解码它们的速率发送（A2）多个UE发送，BS只能部分解码消息，而RS完全解码消息;（A3）RS将关于部分解码的消息的边信息转发到BS，所述部分解码的消息将在BS处被组合和完全解码，而同时多个UE向BS发送新消息。结果表明，直接和缓冲区辅助中继传输的自适应选择导致显着的平均吞吐量增益。
2016-09-22 cs.IT math.IT
Outage Effective Capacity of Buffer-Aided Diamond Relay Systems Using HARQ with Incremental Redundancy
本文研究了在统计服务质量（QoS）约束下的缓冲区辅助菱形中继系统的传输问题。统计QoS约束作为延迟违反概率的限制。在发射机处不存在信道状态信息（CSI）的情况下，合并截断的混合自动重传请求-增量冗余（HARQ-IR）以更好地利用无线信道和每个通信链路的资源。在最大传输次数时不能成功接收的分组将从缓冲器中移除，即，发生中断。通信链路的\emph{outage effective capacity}被定义为\emph{goodput}离开过程可以支持的到源的最大恒定到达速率，即，接收器可以成功接收的离开。然后，在\emph{end-to-end}时延约束条件下，得到了基于HARQ-IR传输策略的缓存辅助菱形中继系统的中断有效容量.在DF协议与完美的CSI在发射机相比，它表明，HARQ-IR可以实现优越的性能时，在中继的SNR水平不是那么大，或当延迟约束是严格的。
2016-11-22 cs.IT math.IT
Security-Reliability Trade-off Analysis of Multi-Relay Aided Decode-and-Forward Cooperation Systems
我们考虑一个合作的无线网络，包括一个源，一个目的地和多个中继操作的窃听者，试图挖掘的源-目的地传输的存在。我们提出了多中继选择方案，以保护源免受窃听。更具体地，多中继选择允许多个中继同时将源的传输转发到目的地，这不同于传统的单中继选择，在传统的单中继选择中，仅选择最佳中继来帮助从源到目的地的传输。为了比较的目的，我们考虑经典的直接传输和单中继选择作为基准计划。我们推导出封闭形式的表达式的拦截概率和中断概率的直接传输，以及单中继和多中继选择方案在瑞利衰落信道。结果表明，随着中断要求的放宽，三种方案的拦截性能提高，反之亦然，这意味着有一个\emph{security versus reliability trade-off}（SRT）。我们还表明，无论是单中继和多中继选择方案优于直接传输的SRT方面，证明了中继选择方案的优势，保护源的传输免受窃听攻击。最后，在增加中继器的数量时，单中继器和多中继器选择方案的SRT都显著提高，并且如预期的那样，多中继器选择优于单中继器选择。
2015-07-05 cs.IT math.IT
Joint Optimization of Relay Selection and Transmission Scheduling for UAV-Aided mmWave Vehicular Networks
为了应对移动业务的爆炸性增长，具有丰富带宽资源的毫米波（mmWave）通信已经被应用于车辆网络。由于毫米波信号对阻塞敏感，我们引入了无人机（UAV）辅助的双向中继系统，以增强车辆连接和扩大覆盖范围。如何在这种动态场景中提高传输效率并减少延迟时间是一个具有挑战性的问题。在本文中，我们制定的中继选择和传输调度的联合优化问题，旨在减少传输时间，同时满足吞吐量的要求。为了解决这个问题，提出了两种方案。第一个是随机中继选择与并发调度（RCS），一个低复杂度的算法，在两个步骤中实现。第二个是联合中继选择与动态调度（JRDS），充分避免中继竞争，并利用潜在的并发能力，以获得进一步的性能提高RCS。通过在不同流量和车速的不同环境下进行广泛的模拟，我们证明了RCS和JRDS方案在传输时间和网络吞吐量方面显着优于现有方案。我们还分析了阈值选择对可实现性能的影响。
2023-03-06 cs.IT math.IT
Link Selection for Secure Cooperative Networks with Buffer-Aided Relaying
研究了两跳协作无线网络中的安全通信问题。在该网络中，利用缓冲区辅助中继将数据从源节点转发到目的节点，而被动窃听者则试图截获源节点和中继节点的数据传输。取决于源的瞬时信道状态信息的可用性，传输机制的两种情况，即，考虑自适应速率传输和固定速率传输。为了提高系统的安全性，新的链路选择策略，提出了这两种情况下选择源到中继，中继到目的地，或没有链路传输的信道质量的基础上。封闭形式的表达式推导出端到端的保密中断概率（SOP），保密中断容量（SOC），和确切的保密吞吐量（EST），分别。此外，我们证明了EST达到最大值的条件，并探讨如何通过优化链路选择参数来最小化SOP和最大化SOC。最后，通过仿真验证了理论性能评估的有效性，并通过大量的数值结果验证了所提出的链路选择策略在两跳协作网络中的安全通信的有效性.
2018-02-19 cs.IT math.IT
Optimal Hybrid Full-Duplex/Half-Duplex Scheme for Buffer Aided Relay Systems
全双工（FD）通信由于具有使频谱效率加倍的潜力，近年来受到极大的关注。然而，如何减轻由FD模式引起的残余自干扰（RSI）的不利影响仍然是一个具有挑战性的问题。在本文中，着眼于统计吞吐量最大化，我们提出了一个最佳的混合FD/半双工（HD）的单向FD缓冲辅助中继系统的方案。为了解决这个问题，我们将系统分为四种不同的传输模式，并制定了一个二进制整数规划问题。通过将二元变量松弛为连续变量，我们使用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）最优条件来解决问题。我们得到的选择概率的基础上的瞬时信道中断状态的每个模式。该方案不仅实现了FD或HD模式的最优选择，而且实现了自适应的源到中继或中继到目的链路选择。仿真结果表明，该方案提供了95%的最大增益比HD同行。
2018-03-05 cs.IT math.IT
Relay-Aided MIMO Cellular Networks Using Opposite Directional Interference Alignment
在本文中，我们首先提出了干扰对齐（IA）方案的多输入多输出（MIMO）蜂窝网络的上行链路传输的帮助下，在半双工模式下的中继。所提出的方案只需要在中继站的全局信道状态信息（CSI）的知识，而不需要在用户设备（UE）的发射机波束成形和时间扩展，这不同于传统的IA方案的蜂窝网络。我们推导出该方案的可行性条件的一般网络配置和分析度的自由度（DoF）性能的建议IA计划。本文进一步描述了下行链路和全双工网络的建议方案的扩展。它还表明，通过中继引起的干扰多址接入信道（IMAC）和干扰广播信道（IBC）的二元性，可以获得相同的优势，作为上行链路的情况下，对于下行链路的情况。此外，全双工网络具有与半双工情况相同的优点。
2017-05-22 cs.IT math.IT
IRS-aided Wireless Powered MEC Systems: TDMA or NOMA for Computation Offloading?
提出了一种基于智能反射面（IRS）的无线供电移动边缘计算（WP-MEC）系统，每个设备的计算任务可以分为本地计算和卸载到移动边缘计算（MEC）服务器两部分。考虑时分多址（TDMA）和非正交多址（NOMA）方案用于上行链路（UL）卸载。给定IRS随时间智能地重新配置无线信道的能力，根本上不知道哪种多址方案对于MEC UL卸载是优越的。为了回答这个问题，我们首先调查三种不同的动态IRS波束成形（DIBF）方案的计算速率的卸载方案的影响，IRS在调整其波束成形（BF）向量在每个传输帧的灵活性的基础上。在DIBF框架下，分别针对NOMA和TDMA方案，通过联合优化IRS被动BF和资源分配，来制定计算速率最大化问题。我们严格证明，卸载采用TDMA可以达到相同的计算速率的NOMA，当所有的设备共享相同的IRS BF矢量在UL卸载。相比之下，当IRS BF向量可以灵活地适应于UL卸载时，利用TDMA的卸载优于NOMA。尽管每个DIBF计划与高度耦合的优化变量的计算速率最大化问题的非凸性，我们设想通过调用交替优化计算效率高的算法。我们的数值结果表明，所提出的设计在各种基准计划取得了显着的性能增益。
2021-08-21 cs.ET cs.IT math.IT
Beamforming Design for Hybrid IRS-aided AF Relay Wireless Networks
本文提出一种由无源和有源元件组成的混合IRS辅助AF中继无线网络，并设计了基于逐次凸逼近和分数规划的低复杂度方法（LC-SCA-FP）联合优化波束成形与反射系数矩阵，仿真证明其速率优于基准方案。
2023-11-23 cs.IT eess.SP math.IT
Capitalizing Backscatter-Aided Hybrid Relay Communications with Wireless Energy Harvesting
在这项工作中，我们采用多个能量收集中继，以协助从多天线混合接入点（HAP）的接收器的信息传输。所有的继电器都由HAP在功率分配（PS）协议中无线供电。我们引入了混合中继通信的新概念，它允许每个中继在两种无线电模式之间切换，即，根据其信道和能量条件，分为有源射频通信和无源反向散射通信。我们设想可以利用两种无线电模式中的互补传输来提高整体中继性能。因此，我们的目标是联合优化HAP的波束成形，各个中继的无线电模式，PS比，和中继的协作波束成形，以提高吞吐量性能的接收机。由此产生的配方成为一个组合和非凸的问题。因此，我们首先提出了一个凸近似的原始问题，这作为一个下限的中继性能。然后，我们设计了一个迭代算法，从其他操作参数分解的二进制继电器模式优化。在算法的内循环中，我们利用结构特性，在交替优化框架中使用固定中继模式来优化中继性能。在外环中，推导出不同的性能指标，以指导寻找一组被动中继，以进一步提高中继性能。仿真结果表明，与传统的全有源中继通信相比，混合中继通信可以实现20%的性能改善。
2020-01-28 cs.IT math.IT
Optimal Multi-User Scheduling of Buffer-Aided Relay Systems
多用户调度是中继场景下的一个具有挑战性的问题。传统的基于瞬时信干噪比（SINR）的方案无法解决不同链路之间固有的质量差异。因此，系统性能总是受到较弱链路的限制。本文从系统整体吞吐量的角度出发，提出了一种多用户全双工缓冲辅助中继系统的最优多用户调度方案。我们首先制定的吞吐量最大化问题。然后，根据Karush-Kuhn-Tucker条件的特点，得到了该方案的最优决策函数和各链路的最优加权因子。仿真结果表明，该方案不仅解决了$S_i$-$R$和$R$-$D_i$链路之间以及不同$S_{i}$-$R$或$D_{i}$-$R$链路之间的质量差异，对实际系统的设计具有指导意义。
2018-02-21 cs.IT math.IT
Relay-aided Slotted Aloha for Optical Wireless Communications
我们考虑一种中继辅助时隙ALOHA解决方案，用于基于光无线通信（OWC）的物联网（IoT）的上行链路随机接入。上行链路的第一阶段，即物联网设备和中继之间的上行链路，是使用室内OWC实现的，而中继和基站之间的第二阶段，代表基于低功率广域网（如LoRaWAN）的远程RF传输，并发生在室外。吞吐量性能依赖于OWC和RF信道条件进行观察。由于添加中继的性能增益的行为突出和调查在不同的信道和业务条件下。
2022-09-22 cs.IT cs.NI math.IT
Physical-Layer Security of a Buffer-Aided Full-Duplex Relaying~System
这封信提出了一种新的混合半/全双工中继方案，以提高中继信道的安全性。源节点（Alice）在存在缓冲器辅助全双工中继节点（Rooney）和潜在窃听者（Eve）的情况下与她的目的地节点（Bob）通信。为了提高合法系统的安全性，Rooney采用了随机转发和解码转发两种不同的中继策略。在第一种中继策略中，Rooney使用的码本与Alice不同。在第二种中继策略中，鲁尼和爱丽丝使用相同的码本。此外，Rooney在半双工和全双工模式之间切换，进一步增强了合法系统的安全性。数值结果表明，我们提出的方案实现了显着的平均保密端到端的吞吐量相对于传统的无缓冲全双工中继方案的改善。
2016-12-18 cs.IT cs.NI math.IT
UAV-Aided Offloading for Cellular Hotspot
在传统的地面蜂窝网络中，由于移动终端（MT）距离服务地面基站（GBS）较远，特别是在GBS负载较重的热点时段，位于小区边缘的MT往往会造成性能瓶颈。本文提出了一种新的混合网络架构，利用无人机（UAV）作为空中移动基站，沿小区边缘周期性飞行，卸载数据流量的小区边缘MT。我们的目标是最大限度地提高所有MT的最小吞吐量，通过联合优化无人机的轨迹，带宽分配和用户分区。首先考虑无人机和GBS之间的正交频谱共享，然后扩展到频谱复用，即GBS和无人机共享总带宽，有效地避免了它们之间的相互干扰。数值结果表明，所提出的混合网络与优化的频谱共享和循环多址接入设计显着提高了空间吞吐量比传统的GBS只有网络，而频谱复用方案提供了进一步的吞吐量增益的成本略高的复杂性干扰控制。此外，与传统的小小区卸载方案相比，所提出的UAV卸载方案在吞吐量方面表现出色，除了节省基础设施成本之外。
2018-05-20 cs.IT math.IT
Joint Power and Trajectory Design for Physical-Layer Secrecy in the UAV-Aided Mobile Relaying System
随着无人机的迅速发展，移动中继技术成为一种很有前途的无线通信辅助技术。在本文中，我们研究了四节点（源，目的地，移动中继，窃听）系统中的安全传输，其中我们专注于通过联合优化中继轨迹和源/中继发射功率的保密率最大化。然而，由于轨迹设计和功率分配的耦合，保密率最大化（SRM）问题是难以解决的。因此，我们提出了一种交替优化（AO）的方法，其中的轨迹设计和功率分配是以交替的方式处理。但由于弹道设计是一个非凸问题，至今仍难以求解。为了规避非凸性，我们利用序列凸规划（SCP）推导出一个迭代算法，该算法被证明收敛到Karush-Kuhn-Tucker（KKT）点的轨迹设计问题。仿真结果表明，功率和轨迹的联合设计在提高保密吞吐量的有效性。
2018-07-23 cs.IT math.IT
A Systematic Approach for Interference Alignment in CSIT-less Relay-Aided X-Networks
研究了具有M个发射节点和N个接收节点的X网络的自由度（DoF），该X网络利用干扰对准，并且支持每个都配备有工作在半双工非再生模式下的$L_j$天线的$J$中继。干扰对齐的可行性条件推导出使用适当的传输策略和结构化的方法的基础上的克罗内克产品表示。这种方法的优点是双重的：第一，它扩展了现有的结果，可实现的自由度广义天线配置。其次，它统一了对时变和恒定信道的分析，并提供了两个信道模型之间有价值的见解和互连。结果表明，只要$L_j^2 \geq [N-1][M-1]$的和是$\nicefrac{NM}{M+N-1}$的自由度是可行的。
2013-09-13 cs.IT math.IT
Secure MIMO Relaying Network: An Artificial Noise Aided Robust Design Approach
由于中继辅助和设备到设备（D2D）通信的脆弱性，从物理层信号处理的角度提高无线安全性正吸引越来越多的兴趣。因此，我们解决的中继辅助网络中的安全传输的问题，其中一对合法的用户设备（UE）进行通信的多输入多输出（MIMO）中继的帮助下，在存在多个窃听者（eves）。假设不完全的知识的眼睛的信道，我们联合优化的源UE的功率，放大和转发（AF）中继矩阵和人工噪声（AN）的中继传输的协方差，以最大限度地提高接收信号干扰噪声比（SINR）在目的地，同时施加一组强大的保密约束。为了解决由此产生的非凸优化问题，提出了一种基于双层优化框架的全局最优解，但具有较高的复杂性。然后，一个低复杂度的次优方法依赖于一个新的惩罚差分凸（DC）算法框架，这是专门为非凸半定规划（SDP）设计的。我们展示了如何惩罚DC框架可以调用解决我们强大的安全中继问题证明收敛。我们广泛的仿真结果表明，这两种解决方案都能够确保中继辅助传输的保密性，并显着提高对眼睛的信道不确定性的鲁棒性相比，非鲁棒的同行。它还表明，惩罚DC为基础的方法主张产生的性能接近全局最优解。
2016-06-23 cs.IT math.IT
Secure Communications in the Presence of a Buffer-Aided Wireless-Powered Relay With Self-Energy Recycling
我们考虑一个中继辅助的无线网络，其中能量收集缓冲器辅助中继节点由希望与其目的地通信的源节点的射频信号供电。我们提出了两个安全的合作协议的网络组成的源节点配备了一个数据缓冲区与它的目的地在存在一个缓冲区辅助中继节点和窃听者通信。我们提出的协议设计的基础上的信道状态信息和缓冲区的状态信息在源和中继节点。在我们的分析中，考虑到数据在源节点队列（缓冲区）和能量回收过程中的中继的突发性。此外，我们考虑到解码和信号处理电路的功耗限制。对于一个无限大小的电池在继电器的极限情况下，我们推导出一个充分条件的能量队列饱和。我们的数值结果表明，我们提出的协议的吞吐量增益。
2016-12-18 cs.IT cs.NI math.IT
On Combination Networks with Cache-aided Relays and Users
缓存是一种有效的方法，以减少高峰时间的网络流量拥塞，通过存储在用户的缓存的一些内容，而不知道以后的需求。编码缓存策略最初由Maddah-Ali和Niesen提出，与传统的未编码方案相比，它提供了额外的编码缓存增益。在实际考虑下，最近在中继网络中考虑了缓存模型，特别是组合网络，其中中央服务器通过$H$即时中继与$K=\binom{H}{r}$用户（每个用户具有$M$文件的缓存）通信，并且每个用户连接到不同的$r-$中继子集。提出了带终端用户缓存的组合网络的几种内界和外界。本文扩展了作者最近的工作集中组合网络与最终用户缓存到一个更一般的设置，中继和用户都有缓存。在现有的方案中，从服务器发送的数据包是独立的缓存内容的中继，我们提出了一种新的缓存方案，通过创建一个额外的编码缓存增益从服务器的传输负载的帮助下，在中继缓存的内容。我们还表明，该方案优于国家的最先进的方法。
2018-03-16 cs.IT math.IT
Buffer Aided Relaying Improves Both Throughput and End-to-End Delay
由于系统吞吐量的提高，缓冲器辅助中继近年来引起了人们的广泛关注。然而，通常认为的副作用是在中继节点处的缓冲导致分组延迟的增加。在本文中，我们研究了缓冲中继对用户数据的端到端延迟的影响，从他们到达源的时间，直到交付到目的地。我们使用简单的讨论来提供对系统中数据包的整体等待时间的见解。通过研究伯努利分布信道条件，并使用直观的概括，我们得出结论，在中继使用缓冲区不仅提高了吞吐量，但具有讽刺意味的是，端到端的延迟以及。在实际系统中的计算机模拟证实了上述结果。
2015-03-09 cs.IT cs.NI math.IT
Design of Link-Selection Strategies for Buffer-Aided DCSK-SWIPT Relay System
自适应链路选择的缓冲辅助中继可以实现显着的性能增益相比，传统的中继与固定的传输标准。然而，现有的链路选择策略大多是基于理想的信道状态信息（CSI）设计的，由于需要信道估计器，因此非常复杂。为了解决这个问题，在本文中，我们研究了一个缓冲器辅助差分混沌键控基于同步无线信息和功率传输（DCSK-SWIPT）中继系统，其中解码和转发协议被认为是和中继配备了数据缓冲器和能量缓冲器。特别是，我们提出了两个链路选择协议的建议系统的基础上收获的能量，数据缓冲状态和能量短缺的状态，其中CSI被取代的收获的能量，以避免信道估计和解码成本在中继的实际问题被考虑。此外，所提出的协议的比特错误率（BER）和平均延迟的封闭形式的表达式推导出多径瑞利衰落信道，这是通过仿真验证。最后，仿真结果表明，与传统的DCSK系统和DCSK-SWIPT中继系统相比，所提出的协议不仅具有更好的误码性能，而且与传统的基于信噪比的缓冲辅助DCSK-SWIPT中继系统相比，还具有更好的误码性能和更低的平均时延。
2020-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
Artificial-Noise-Aided Transmission in Multi-Antenna Relay Wiretap Channels with Spatially Random Eavesdroppers
我们设计了一个新的安全传输方案中的中继窃听信道中的源与目的地通过解码和转发中继在空间随机分布的窃听者的存在下进行通信。为了实用起见，我们考虑一个通用的天线配置，其中的源，中继，目的地，和窃听器都配备了多个天线。为了迷惑窃听者，我们假设源和中继器除了发送信息信号之外还发送人工噪声信号。我们首先推导出一个封闭形式的表达式的传输中断概率和一个易于计算的表达式的保密中断概率。值得注意的是，这些表达式对于源、中继和目的地处的任意数量的天线都是有效的。然后，我们推导出简单而有价值的表达式的渐近传输中断概率和渐近保密中断概率，这揭示了保密性能时，在源的天线数量增长足够大。使用我们的表达式，我们量化了一个实用的性能指标，即保密吞吐量，保密中断概率约束下。我们进一步确定的系统和信道参数，最大限度地提高保密吞吐量，导致分析安全解决方案适合现实世界的部署。
2016-05-05 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning for Backscatter-Aided Data Offloading in Mobile Edge Computing
无线网络优化已经变得非常具有挑战性的问题的规模和复杂性大大增加，由于异构的服务和资源需求的网络实体之间的紧密耦合。深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）通过不断与环境交互，为不同的网络实体提供了一种构建知识、自主决策的机制，从而提高网络性能。在本文中，我们首先回顾典型的DRL方法和最近的增强。然后，我们讨论了DRL在移动边缘计算（MEC）中的应用，该应用可用于低功耗物联网设备，例如，医疗保健监测中的无线传感器，将计算工作负载卸载到附近的MEC服务器。为了平衡卸载和计算中的功耗，我们提出了一种新的混合卸载模型，该模型利用RF通信和低功率反向散射通信的互补操作。DRL框架，然后定制优化传输调度和工作负载分配在两种通信技术，这是提高卸载性能显着相比，现有的计划。
2020-01-28 cs.IT eess.SP math.IT
