Tradeoff between Diversity and Multiplexing Gains in Block Fading Optical Wireless Channels
分集复用折衷（DMT）为无线通信中不同的多输入多输出（MIMO）方案提供了基本的性能度量。在本文中，我们探讨了块衰落光无线通信（OWC）的信道，并在光峰值和平均功率约束的存在下，表征DMT。三种不同的衰落分布被认为是，这反映了不同的信道条件。在每种信道条件下，当块长度足够大时，我们得到了最优DMT，并且当块长度较小时，我们还推导了DMT曲线的上下界。这些结果与现有的射频（RF）信道DMT结果有很大的不同。这些差异可能是由于光输入信号是实数和有界的，而其RF对应物通常是复数和无界的。
2021-12-09 cs.IT math.IT
A General Utility Optimization Framework for Energy Harvesting Based Wireless Communications
近年来，期望无线通信系统通过用能量收集（EH）设备替换诸如电池之类的常规固定电源来实现更具成本效益和可持续性的操作，能量收集（EH）设备可以从可再生能源（例如，太阳能和风能）。然而，这种EH电源本质上是随机的和不稳定的，并且因此对可靠的通信设计提出了新的挑战，并且已经引发了对基于EH的无线通信的大量研究兴趣。在现有工作的基础上，在这篇文章中，我们开发了一个通用的优化框架，以最大限度地提高EH无线通信系统的效用。我们的框架封装了各种设计问题，如吞吐量最大化和中断概率最小化在单用户和多用户设置，并提供了有用的指导方针，以实际设计的一般EH为基础的通信系统与不同的假设知识随时间变化的无线信道和EH率在发射机。
2015-01-07 cs.IT math.IT
Covert Wireless Communication in Presence of a Multi-Antenna Adversary and Delay Constraints
隐蔽通信隐藏消息的传输，同时确保在接收器处的可靠信息解码，从而在无线通信中提供增强的安全性。在这封信中，隐蔽通信中存在的多天线的对手和延迟约束下被认为是。在准静态无线衰落信道的假设下，我们分析了增加在对手处使用的天线数量对隐蔽通信可达到的吞吐量的影响。结果表明，在一个单一的天线对手相比，对手的天线的数量略有增加，大大降低了隐蔽的吞吐量，即使是放松隐蔽性的要求。
2019-10-16 cs.IT math.IT
Simulating Mediumband Wireless Communication Systems: A Concise Description
School of Engineering, ESIGELEC（ESIGELEC工程学院）
本文提出了一种在MATLAB中模拟中频无线通信系统的简要方法，重点描述了关键物理层子系统的操作，以捕捉中频通信的动态特性。
2025-12-23 cs.IT math.IT
Real-time testbed for diversity in powerline and wireless smart grid communications
双向通信是智能电网的一个关键特征。它通过电力线通信或无线通信技术来实现。利用这两种技术可以潜在地增强通信可靠性，并且已经提出了许多分集合并方案。在本文中，我们提出了一个灵活实时的【形】测试平台来评估物理信道上的分集合并方案。该测试平台提供了电力线和无线通信操作的物理层的基本部分。本文的主要工作包括：1）设计并实现了一个实时的【形】电力线与无线同时通信分集测试平台; 2）发布了该测试平台的设置信息和完整的源代码; 3）在该测试平台上对最大比合并（MRC）进行了性能评估。作为初步的结果，我们表明，MRC的性能从测试平台上获得的物理信道上的测量是非常接近的模拟在各种测试情况下，在受控的实验室环境。
2017-10-29 cs.IT math.IT
Block Access Control in Wireless Blockchain Network: Design, Modeling and Analysis
无线区块链网络旨在为各种区块链应用提供分散和安全的无线网络。要在无线网络中实现区块链共识，其中一个重要步骤就是使用无线信道广播新区块。在无线网络协议下，分组传输将受到很大的影响。在这项工作中，我们通过调查媒体访问控制（MAC）协议CSMA/CA的影响，专注于基于区块链的无线局域网（B-WLAN）中的共识过程。由于CSMA/CA中退避计数器的随机性，后面的块有可能赶上或超过前面的块，这使得区块链分叉问题变得复杂。有鉴于此，我们提出了挖掘策略，暂停挖掘，以减少分叉概率，和丢弃策略，删除分叉块已经存在的CSMA/CA退避过程。基于所提出的策略，我们设计了块访问控制（BAC）的方法来有效地调度块挖掘和传输，以提高B-WLAN的性能。然后，马尔可夫链模型进行性能分析的B-WLAN。结果表明，BAC方法可以帮助网络实现高的事务吞吐量，同时提高块利用率和节省计算能力。同时，交易吞吐量和块利用率之间的权衡证明，这可以作为区块链的实际部署的指导。
2021-04-27 cs.DC cs.IT math.IT
Age of Information in a SWIPT and URLLC enabled Wireless Communications System
本文估计的新鲜度的信息在无线中继通信系统，采用同时无线信息和功率传输（SWIPT）超可靠低延迟通信（URLLC）的约束下操作。信息年龄（AoI）度量计算当前时间与接收器接收的最近更新的时间戳之间的时间差，在此用于估计信息的新鲜度。短分组通信方案用于满足所提出的无线网络的可靠性和延迟要求，并使用有限块长度理论分析其性能。此外，通过利用新的近似方法，所提出的系统的平均AoI（AAoI）的表达式推导。最后，数值分析用于评估和验证推导的结果。
2022-11-18 cs.IT math.IT
Compressed Sensing for Wireless Communications : Useful Tips and Tricks
压缩感知作为一种从少量线性测量数据中恢复稀疏信号的方法，近年来引起了人们极大的兴趣。为了将CS技术应用于无线通信系统，存在要知道的许多事情以及要考虑的若干问题。然而，在进行CS研究时提出的问题并不容易得到简单易行的答案。本文的主要目的是提供无线通信研究人员在设计基于CS的无线系统时需要知道的基本知识和有用的提示。首先，我们提出了CS技术的概述，包括基本设置，稀疏恢复算法，和性能保证。然后，我们描述了CS的三个不同的子问题，即，稀疏估计、支持识别和稀疏检测，以及各种无线通信应用。我们还解决了基于CS的无线通信系统的设计中遇到的主要问题。这些包括CS技术的潜力和局限性，应该知道的有用提示，应该注意的细微之处，以及一些先验知识，以实现更好的性能。我们希望这篇文章将是一个有用的指导无线通信研究人员，甚至非专家掌握CS技术的要点。
2016-12-20 cs.IT math.IT
Ultra-Reliable Short-Packet Communications with Wireless Energy Transfer
我们分析和优化的无线系统的能量传输在下行链路和信息传输在上行链路，准静态Nakagami-m衰落。我们认为超可靠的通信场景代表第五代无线系统，具有严格的错误和延迟要求。研究了差错概率和时延，给出了差错概率的近似表达式，并通过仿真验证了其有效性。数值结果表明，对于给定的消息长度，存在用于能量和信息传输的最佳信道数。
2017-02-21 cs.IT math.IT
Communications and Signals Design for Wireless Power Transmission
辐射无线功率传输（WPT）是一种很有前途的技术，可以为无线设备提供具有成本效益的实时功率供应。虽然辐射WPT与广泛研究的无线信息传输或通信有许多相似的特性，但它们在设计目标、发射器/接收器架构和硬件约束等方面也有很大不同。在这篇文章中，我们首先概述了各种WPT技术、辐射WPT技术的历史发展以及设计当代辐射WPT系统的主要挑战。然后，我们将重点讨论可用于应对这些挑战的新通信和信号处理技术。讨论的主题包括能量采集器建模、WPT的能量波束成形、信道捕获、多用户WPT中的功率区域表征、线性和非线性能量接收器模型的波形设计、WPT的安全和健康问题、大规模MIMO（多输入多输出）和毫米波（mmWave）使能的WPT、无线充电控制以及无线功率和通信系统协同设计。我们还指出了未来研究的方向是有希望的。
2016-11-21 cs.IT math.IT
Graph Neural Networks Meet Wireless Communications: Motivation, Applications, and Future Directions
Zhejiang University（浙江大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
图神经网络（GNNs）作为一种高效的图分析工具，具有特别适合无线通信特点和要求的特性，在下一代无线通信中具有良好的发展潜力。本文旨在全面概述GNN和无线通信之间的相互作用，包括用于无线通信的GNN（GNN4Com）和用于GNN的无线通信（Com4GNN）。特别是，我们讨论GNN4Com的基础上如何构建图形模型，并介绍Com4GNN与相应的激励措施。我们还强调了潜在的研究方向，以促进未来的研究工作GNNs在无线通信。
2022-12-08 cs.AI cs.IT math.IT
Mediumband Wireless Communication
多径现象是无线通信中不可避免的基本现象，它影响着现代无线通信系统的几乎每一个组成部分。多径对接收信号的影响取决于延迟扩展（即，与不同多径分量相关联的时间延迟的扩展）相对于无线通信系统的信令周期是大还是小。在窄带系统中，延迟扩展约为信令周期的十分之一（或更少）。宽带系统的延迟扩展和信令周期处于相同的数量级。在这两个极端之间，似乎存在着一类重要但被忽视的系统，其延迟扩展既不小也不大到足以使它们落入这两个基本类别。在本文中，多径对这类系统的影响表示为中频带以后的研究，其信道的特点是紧凑的形式，以便使未来的研究这类无线通信系统。
2022-12-10 cs.IT math.IT
Real-Time Dispersion Code Multiple Access (DCMA) for High-Speed Wireless Communications
我们的模型，演示和分散码多址接入（DCMA）的特点，从而显示这种纯模拟和实时的【形】多址接入方案的高速无线通信的适用性。我们首先从数学上描述了DCMA，并显示了切比雪夫色散编码在这项技术中的适当性。接下来，我们在2 X 2 DCMA系统中提供了一个实验性的概念验证。最后，我们从带宽、色散群时延摆幅、系统维数和信噪比等方面对DCMA进行了统计分析。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Wireless Powered Protocol Exploiting Energy Harvesting During Cognitive Communications
在这封信中，提出了一种新的无线供电协议，以最大限度地提高系统吞吐量的能量收集（EH）的认知无线电网络，同时满足最低的主用户速率要求。对于EH，我们利用来自主基站的专用无线功率传输以及由于主用户和次用户之间的无线信息传输而可用的环境功率传输。具体地，我们证明了优化问题的凸性，并获得了全局最优解的半封闭形式。数值结果验证了分析的正确性，并表明在不同系统参数下，$70\%$的平均性能优于基准方案。
2020-01-28 cs.IT math.IT
Seven Defining Features of Terahertz (THz) Wireless Systems: A Fellowship of Communication and Sensing
太赫兹（THz）频段（0.1- 10 THz）的无线通信被视为未来6 G无线系统的基石之一。由于大量的可用带宽，太赫兹频率可以潜在地提供无线容量性能增益，并实现高分辨率感测。然而，在太赫兹波段操作无线系统受到高度不确定的信道的限制。有效地，这些通道限制导致不可靠的间歇性链路，这是由于短的通信范围，以及对阻塞和分子吸收的高度敏感性。因此，这种障碍可能会破坏太赫兹波段的高速率通信和高分辨率传感能力的承诺。在这种情况下，本文将探讨有效地部署和操作下一代太赫兹无线系统，将协同支持通信和传感服务的奖学金所需的步骤。为此，我们首先通过描述太赫兹频段的基本原理来搭建舞台。基于这些基本原理，我们描述了THz无线系统的七个独特的定义特征：1）频带的准光学性，2）THz定制的无线架构，3）与低频段的协同作用，4）联合传感和通信系统，5）PHY层程序，6）频谱接入技术，7）实时网络优化。这七个定义功能使我们能够阐明如何重新设计我们今天所知道的无线系统，以便使它们准备好支持THz频段。此外，这些功能突出了THz系统如何将每一个通信挑战转化为感知机会。最终，本文的目标是绘制一个前瞻性的路线图，揭示必要的解决方案和里程碑，使太赫兹频率实现其作为下一代无线系统游戏规则改变者的潜力。
2021-09-25 cs.IT math.IT
Performance of Polar Codes on wireless communications Channel
本文讨论了极化码这种容量实现型信道编码在无线通信信道中的性能。通过推广离散无记忆信道中Bhattacharyya参数的定义，给出了在高斯衰落和瑞利衰落两种连续信道中Bhattacharyya参数的特殊表达式，包括递推公式和初始值。通过图像和语音传输，分析了极化码在瑞利衰落信道中的应用。通过与低密度奇偶校验码（LDPC）在相同情况下的比较，我们的仿真结果表明，极化码具有更好的性能比LDPC码。极化码将是无线通信信道的良好候选。
2012-04-27 cs.IT math.IT
Doppler Effect Assisted Wireless Communication for Interference Mitigation
多普勒效应是波传播中出现的一种基本现象，其中移动的观察者经历波的波长的膨胀或收缩。当发射机和接收机之间存在相对运动时，它也出现在射频（RF）无线通信中，并且被广泛认为是可靠无线通信的主要损害。本文提出了多普勒辅助无线通信，利用多普勒效应的同信道干扰抑制。所提出的系统还利用了传播环境和网络拓扑结构，并由一个旋转薄鼓形天线的接入点。旋转鼓形接收天线被设计成使干扰信号远离期望的信号频带。本文包括一个详细的系统模型，结果表明，在良好的衰落条件下，同信道干扰可以显着减少。因此，可以预期，通过扩展这里提出的基本系统，可以设计更复杂的无线系统和网络。
2019-04-07 cs.IT math.IT
Ultra-Reliable Cooperative Short-Packet Communications with Wireless Energy Transfer
分析了在准静态瑞利衰落下，有限块长和有限电池能量的协作无线通信系统。源节点和中继节点由无线能量传输（WET）过程供电，同时使用收集的能量来馈送其电路，发送导频信号以估计接收器处的信道，并用于无线信息传输（WIT）。考虑数据传输功率之外的其他功耗源。在理想的直接通信系统中，在理想/不理想信道状态信息（CSI）下，研究了错误概率，同时达到精确的闭合形式近似。我们认为超可靠通信（URC）场景正在讨论下一个第五代（5G）无线系统。数值结果表明，存在一个最佳的导频发射功率的信道估计，这与收获的能量增加。我们还显示了合作的重要性，即使考虑到复用损耗，以满足错误和延迟的限制URC系统。
2018-01-01 cs.IT math.IT
Hiding Information in Noise: Fundamental Limits of Covert Wireless Communication
广泛部署的基于防御的安全性可以防止未经授权的解码，但不能确保通信的不可检测性。然而，隐蔽或低检测/拦截概率（LPD/LPI）通信在从隐蔽军事行动和社会动乱的组织到无线网络用户的隐私保护的许多场景中是至关重要的。此外，加密的数据甚至只是信号的传输都可能引起怀疑，即使是理论上最强大的加密也经常被使用非计算方法（如侧信道分析）的确定对手击败。各种隐蔽通信技术被开发来解决这些问题，包括隐写术的有限字母无噪声应用和扩频系统的无线通信。在回顾了这些隐蔽通信系统之后，本文讨论了关于其能力的基本限制的新结果，并为此类系统的未来提供了一个愿景。
2015-05-30 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Rich Scattering Wireless Communications: Recent Experiments, Challenges, and Opportunities
可重构智能表面（RISs）的制造和实验的最新进展激发了智能无线电环境的概念，根据该智能无线电环境，无线介质中的信息承载波形的传播服从可编程性。尽管最近关于RIS-enabled无线通信的绝大多数实验研究都围绕准自由空间中的窄带波束成形，但RISs被预见将彻底改变密集城市以及室内场景中的宽带无线连接，这些场景通常被表征为表现出严重多径条件的强烈混响环境。在这篇文章中，利用最近的物理驱动的实验探索的RIS授权波传播控制在复杂的散射腔，我们确定的潜力的时空控制提供的RIS，以提高无线通信丰富的散射信道通过两个案例研究。首先，一个RIS部署形状的多径信道脉冲响应，这是为了实现更高的可实现的通信速率。其次，利用RIS可调传播环境作为模拟多路复用器，使用波指纹定位非合作对象，即使它们在视线之外。未来的研究挑战和机遇的算法设计和实验的智能丰富的散射无线环境，使第六代（6 G）无线通信的RIS进行了讨论。
2021-03-26 cs.IT math.IT
Extreme Age of Information for Wireless-Powered Communication Systems
分析研究了无线通信系统的极限或最大信息年龄（AoI）。特别是，一个无线供电的单天线源节点和接收器（连接到电网）配备有多个天线被认为是独立的瑞利衰落信道下操作时。通过极值理论及其相应的统计特征，我们证明了极端的AoI收敛到Gumbel分布，而其相应的参数是在简单的封闭形式的表达式。利用这一结果，极端AoI实现的风险分析评估，根据一些相关的性能指标，而一些有用的工程见解表现出来。
2022-01-20 cs.IT math.IT
Study and Capacity Evaluation of SISO, MISO and MIMO RF Wireless Communication Systems
无线通信系统已经经历了从SISO系统到MIMO系统的不同世代。带宽是无线通信中的一个重要约束。在无线通信中，高数据传输速率对于诸如三重播放（即数据、语音和视频）的服务是必不可少的。在用户端，容量决定了通信系统的质量。本文旨在比较不同的射频无线通信系统，如SISO，MISO，SIMO和MIMO系统的容量基础上，并解释的概念，因为今天，无线通信已经从2G，3G发展到4G和公司正在努力创造越来越多的容量网络，以便数据率可以增加，客户可以受益更多。无线通信系统的最终目标是建立一个全球性的个人和多媒体通信没有任何容量问题。
2014-03-30 cs.IT cs.NI math.IT
Backscatter Communications for Wireless Powered Sensor Networks with Collision Resolution
无线供电反向散射通信是下一代低功耗传感器网络（如物联网）的一项有吸引力的技术。然而，由于多个同时传输和二元反向散射信道，反向散射遭受冲突，这极大地衰减了读取器处的接收信号。这封信涉及从大规模的角度来看，传感器网络中的后向散射通信，并考虑各种冲突解决技术：定向天线，超窄带传输和连续干扰消除。我们推导出解码概率的解析表达式，我们的结果显示了显着的收益，这可以实现从上述技术。
2017-07-10 cs.IT math.IT
IRS-Empowered Wireless Communications: State-of-the-Art, Key Techniques, and Open Issues
在这篇文章中，我们概述了智能反射面（IRS）授权的无线通信系统。我们首先介绍了IRS辅助无线传输的基本原理。在此基础上，探讨了IRS与毫米波、非正交多址、物理层安全等多种先进传输技术的融合。接下来，我们讨论了硬件损伤和不完整的信道状态信息对IRS系统性能的影响。最后，我们强调几个有待解决的开放问题。
2021-01-19 cs.IT math.IT
Wireless Powered Communications with Finite Battery and Finite Blocklength
本文分析了在准静态Nakagami-m衰落下，有限块长和有限电池能量的无线通信系统。无线能量传输在下行链路中执行，而信息传输在上行链路中发生。传输策略的情况下，有/没有能量积累之间的传输回合的特点是在错误概率和能量消耗。提出了一种针对能量累积场景的功率控制协议，结果表明该协议对提高系统性能（错误概率和能耗）有巨大影响。数值结果证实了最佳目标误差概率的存在性和唯一性，同时表明相对较小的电池可能是某些设置的限制因素，特别是在使用能量累积策略时。
2017-12-20 cs.IT math.IT
Massive Access for Future Wireless Communication Systems
多址技术在过去的几十年里在无线通信中扮演着重要的角色：它增加了信道的容量，允许不同的用户同时接入系统。然而，传统的多址技术，如最初设计用于当前的以人为中心的无线网络，是不可扩展的未来的以机器为中心的无线网络。大规模接入（在文献中以诸如无源大规模随机接入、大规模连接、大规模机器类型通信和多接入信道等名称进行研究）通过在每个蜂窝网络中潜在地支持数百万个设备而展现出与当前网络的彻底决裂。连接设备数量的巨大增长需要从根本上重新思考传统的多址接入技术，以支持适合大规模随机接入的新方案。在这一背景下出现的许多新挑战中，最相关的是：大量突发设备同时发送短分组的通信的基本限制，低复杂度和高能效的大规模接入编码和通信方案的设计，用于在具有零星传输的大量潜在用户设备中检测相对少量的活动用户的有效方法模式，以及大规模接入与大规模MIMO等重要无线通信技术的融合。本文介绍了大规模接入无线通信的概念和当代研究这一重要课题的概述。
2020-02-25 cs.IT math.IT
Cascaded Orthogonal Space-Time Block Codes for Wireless Multi-Hop Relay Networks
分布式空时分组编码是一种分集技术，用于减轻多跳无线网络中衰落的影响，其中源使用多个中继级与其目的地进行通信。本文提出了一种新的分布式空时分组码称为级联正交空时分组码（COSTBC）的情况下，源和目的地都配备了多个天线，每个中继级有一个或多个单天线中继。假设每个中继级具有从源到其自身的所有信道的接收信道状态信息（CSI），而假设目的地具有所有信道的接收CSI。为了构造COSTBC，多个正交空时分组码由源和每个中继级级联使用。在COSTBC中，每个中继级使用其CSI分离由前一个中继级发送的正交空时分组码的星座符号，然后将另一个正交空时分组码发送到下一个中继级。COSTBC被示出在平坦瑞利衰落信道的多跳无线网络中实现最大分集增益。还为具有两个和四个源天线和中继节点的两跳无线网络提供了COSTBC的几种显式构造。它还表明，COSTBC需要最小的解码复杂度由于连接到正交空时分组码。
2008-05-05 cs.IT math.IT
Quantum Optimization in Wireless Communication Systems: Principles and Applications
University of Cyprus（塞浦路斯大学）；Qounselor
本文探讨了量子优化在无线通信系统设计中的原理与应用，分析了量子退火和量子近似优化算法，并通过实验验证了被动重构智能表面波束成形的设计。
2025-12-02 cs.IT math.IT
Wireless Communications with Unmanned Aerial Vehicles: Opportunities and Challenges
包括无人机（UAV）的无线通信系统承诺为没有基础设施覆盖的设备提供具有成本效益的无线连接。与地面通信或基于高空平台（HAP）的通信相比，具有低空UAV的按需无线系统通常部署更快，重新配置更灵活，并且由于存在短距离视线（LoS）链路，可能具有更好的通信信道。然而，利用高度移动和能量受限的无人机进行无线通信也带来了许多新的挑战。在本文中，我们提供了一个无人机辅助无线通信的概述，通过介绍基本的网络架构和主要信道的特点，突出的关键设计考虑因素，以及新的机会被利用。
2016-02-11 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Powered Communication: Opportunities and Challenges
无线通信的性能从根本上受到无线设备的有限电池寿命的限制，无线设备的操作由于需要手动电池更换/再充电而频繁中断。射频（RF）使能的无线能量传输（WET）技术的最新进展提供了一种称为无线供电通信（WPC）的有吸引力的解决方案，其中无线设备由专用无线功率发射器供电以通过空中提供连续且稳定的微波能量。作为实现真正永久通信的关键技术，WPC开辟了建立一个网络的潜力，与电池供电的网络相比，该网络具有更大的吞吐量、更高的鲁棒性和更高的灵活性。然而，无线能源和信息传输的结合也提出了许多新的研究问题和实现问题需要解决。在本文中，我们概述了最先进的射频WET技术及其在无线通信中的应用，重点介绍了未来的关键设计挑战、解决方案和机遇。
2014-12-29 cs.IT cs.NI math.IT
Division Algebras and Wireless Communication
本文综述了近年来除代数在无线通信中的应用。
2009-06-09 cs.IT math.IT math.NT
Federated Learning and Wireless Communications
联邦学习以其强大的功能和潜在的应用前景在无线通信和机器学习等领域受到越来越多的关注。与其他不需要通信资源的机器学习工具相比，联邦学习利用中央服务器和分布式本地客户端之间的通信来训练和优化机器学习模型。因此，如何有效地分配有限的通信资源来训练一个联邦学习模型成为性能优化的关键。另一方面，联邦学习作为一种全新的学习工具，可以潜在地增强无线网络的智能性。本文综述了联邦学习与无线通信的关系，包括联邦学习的基本原理、用于训练联邦学习模型的高效通信以及联邦学习在智能无线应用中的应用。最后，我们还指出了未来的研究挑战和方向。
2020-05-12 cs.IT eess.SP math.IT
Surveillance and Intervention of Infrastructure-Free Mobile Communications: A New Wireless Security Paradigm
传统的无线安全假设无线通信是合法的，旨在保护它们免受恶意窃听和干扰攻击。然而，新兴的无基础设施的移动通信网络很可能被非法使用（例如，犯罪分子或恐怖分子），但难以监控，从而对公共安全提出了新的挑战。为了解决这个问题，本文提出了一种无线安全的范式转变，即通过联合利用合法的窃听和干扰来监视和干预无基础设施的可疑和恶意无线通信。特别地，提出了{ \emph{proactive eavesdropping} }（通过干扰）来拦截和解码来自可疑通信链路的信息，以便推断它们的意图并决定针对它们的进一步措施。还提出了{ \emph{Cognitive jamming} }（通过窃听），以中断、禁用甚至欺骗目标恶意无线通信，从而实现各种干预任务。
2016-12-23 cs.CR cs.IT math.IT
Decentralized Inference with Graph Neural Networks in Wireless Communication Systems
Zhejiang University（浙江大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
图神经网络（GNN）是一种高效的图数据神经网络模型，广泛应用于包括无线通信在内的不同领域。与其他神经网络模型不同，GNN可以以分散的方式实现，邻居之间进行信息交换，使其成为无线通信系统中分散控制的潜在强大工具。然而，主要的瓶颈是无线信道损伤，恶化了GNN的预测鲁棒性。为了克服这一障碍，本文分析并增强了分散GNN在不同无线通信系统中的鲁棒性。具体来说，以GNN二元分类器为例，我们首先开发了一种方法来验证预测是否稳健。然后，我们分析了分散GNN二进制分类器在未编码和编码的无线通信系统中的性能。为了弥补不完美的无线传输和提高预测的鲁棒性，我们进一步提出了新的重传机制，上述两个通信系统，分别。通过对合成图数据的仿真，验证了我们的分析，验证了所提出的重传机制的有效性，并为实际实现提供了一些见解。
2021-11-14 cs.IT cs.LG math.IT
A True Random Number Generator Method Embedded in Wireless Communication Systems
为了增加无线设备的数量，例如，无论是移动终端还是物联网终端，密码系统对于安全通信至关重要。在这方面，随机数生成是至关重要的，因为密码系统的适当功能依赖于它来正常工作。提出了一种适用于无线通信系统的真随机数发生器（TRNG）方法。通过在这样的系统中嵌入TRNG，不需要额外的模拟电路，并且只要无线通信系统正常工作，就可以限制工作条件，从而使TRNG方法具有成本效益。我们还提出了一些理论背景和考虑。我们接下来进行实验验证，这有力地支持了所提出的方法的可行性。
2019-03-17 cs.CR cs.IT math.IT
A Survey of Blockchain and Artificial Intelligence for 6G Wireless Communications
本文综述了区块链与人工智能在6G无线通信中的应用，探讨了两者融合在提升网络安全、隐私和效率等方面的突破，并分析了关键服务、IoT智能应用及未来研究挑战。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Reliable Uplink Communication through Double Association in Wireless Heterogeneous Networks
我们调查的网络关联，提高在密集的无线异构网络的上行链路传输的可靠性的方法。随机几何分析表明，其中上行链路传输被发送到宏基站（BS）和小BS的双关联显著提高了成功传输的概率。
2016-04-03 cs.IT cs.NI math.IT
Rate Maximizations for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Networks: A Unified Framework via Block Minorization-Maximization
可重构智能表面（RIS）由于其在5G及以后无线网络中的应用前景，近年来引起了人们的研究兴趣。在RIS的帮助下，无线传播环境不再是静态的，可以定制以支持不同的服务需求。在本文中，我们将探讨速率最大化的问题，在RI辅助无线网络中，考虑波束成形和反射设计联合。三个代表性的设计问题，从不同的系统设置的基础上提出了统一的算法框架，通过块最小化最大化（BMM）方法。在处理其他一些相关问题的建议框架的扩展和推广。所提出的算法的优点是通过数值模拟与国家的最先进的方法进行比较。
2021-12-26 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of Intelligent Reconfigurable Surface-Based Wireless Communications Using QAM Signaling
智能可重构表面（IRS）被视为6G无线网络的一项有前途的技术。IRS可以重新配置无线传播环境，从而显著改善无线通信的性能。在本文中，我们分析了带宽有效的正交幅度调制（QAM）技术在瑞利衰落信道下的IRS辅助无线通信的性能。推导了矩形QAM、方形QAM和交叉QAM方案的通用平均符号出错率（ASER）的新的封闭形式表达式。此外，简化表达式的ASER为低信噪比（SNR）和高SNR区域，这是有用的分析提供见解。我们全面分析了调制参数和所采用的IRS元件的数量的影响。我们还通过模拟验证了我们的理论结果。我们的研究结果表明，采用IRS显着提高ASER性能相比，加性高斯白噪声信道在低信噪比制度。因此，IRS辅助的无线通信可以是用于诸如物联网（IoT）的各种低功率通信应用的有希望的候选者。
2020-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Wide-area Wireless Communication Challenges for the Internet of Things
在无处不在的无线连接、不断下降的通信成本以及云平台的出现的帮助下，物联网（IoT）设备和服务的部署正在加速。大多数主要的移动网络运营商都将支持物联网的机器对机器（M2M）通信网络视为新收入的重要来源。在本文中，我们激发了对广域M2M无线网络的需求，特别是短数据包通信，以支持大量物联网设备。我们首先提出了一个简短的概述，目前和新兴的技术支持广域M2M，然后使用通信理论的原则，讨论这些网络的基本挑战和潜在的解决方案，突出权衡和随机和预定的访问策略。最后，我们提出了未来5G网络应如何设计以实现高效的广域M2M通信的建议。
2015-04-13 cs.IT cs.NI math.IT
An Application of Joint Spectral Radius in Power Control Problem for Wireless Communications
包括功率控制的资源管理是任何无线电信系统的最基本的功能之一。已经开发了各种发射机功率控制方法来在无线网络中提供期望的服务质量。我们考虑这些方法中的两个：分布式功率控制和分布式平衡算法方案。我们使用的概念，联合谱半径来与收敛的条件，在这两个计划时，所有的通信链路上的增益被假定为在每个时间步变化的发射功率。
2013-07-01 cs.IT math.DS math.IT
Integrating Sensing, Computing, and Communication in 6G Wireless Networks: Design and Optimization
各种新兴无线服务的推出引发了对第六代（6G）无线网络的需求，以在同一无线电频谱上提供目标感测、智能计算和信息通信的功能。在本文中，我们提供了一个统一的框架集成传感，计算和通信，以优化有限的系统资源为6G无线网络。特别地，基于多目标优化问题（MOOP），分别以加权总体性能最大化和总发射功率最小化为目标，推导了两种典型的联合波束形成设计算法。大量的仿真结果验证了所提出算法的有效性。此外，关键系统参数的影响，揭示了集成传感，计算和通信（ISCC）的设计提供了有用的见解。
2022-07-08 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning for Wireless Communications: An Emerging Interdisciplinary Paradigm
无线通信被设想为在未来带来巨大的变化，具有各种新兴应用，诸如虚拟现实（VR）、物联网（IoT）等，成为现实。然而，这些引人注目的应用带来了许多新的挑战，包括未知的信道模型，大规模超密集网络中的低延迟要求等。深度学习（DL）在各个领域，特别是在计算机科学中的惊人成功，最近激发了人们越来越多的兴趣，将其应用于解决这些挑战。因此，在这篇评论中，一对占主导地位的方法使用DL的无线通信进行了调查。第一种是基于DL的架构设计，打破了过去几十年无线通信经典的基于模型的模块设计规则。第二个是基于DL的算法设计，将通过为5G及以后设想的一系列典型技术中的几个示例来说明。他们的原则，主要特点和性能增益将进行讨论。此外，开放的问题和未来的研究机会也将指出，突出DL和无线通信之间的相互作用。我们期望这篇综述能为智能无线通信激发更多的新想法和令人兴奋的贡献。
2020-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Terahertz Communications (TeraCom): Challenges and Impact on 6G Wireless Systems
太赫兹通信被设想为6 G的关键技术，6 G需要100+ Gbps的数据速率、1毫秒的延迟以及其他性能指标。作为一种基础的无线基础设施，太赫兹通信可以促进大量有前途的应用，包括下一代WLAN系统，如Tera-WiFi，太赫兹无线回程，以及其他期待已久的新的通信模式。作为有效的无线通信和网络设计的基础，本文强调了太赫兹信道的关键特性和器件技术的最新进展。在此基础上，阐述了6 G无线通信和组网的影响和指导原则。我们相信太赫兹技术的进步将有助于最终缩小所谓的太赫兹差距，并将实现太赫兹通信作为6 G无线系统的支柱。
2019-12-13 cs.IT cs.SY eess.SP
Cell-Free Massive MIMO for 6G Wireless Communication Networks
最近商业化的第五代（5G）无线通信网络实现了许多改进，包括通过大规模多输入多输出（MIMO）、毫米波等多项关键技术实现空中接口增强、频谱扩展和网络强化。通信和超密集网络。尽管5G商用系统已经部署，但无线通信仍面临着许多挑战，以实现连接智能和无数应用，如工业物联网，自治系统，脑机接口，数字孪生，触觉互联网等，因此，迫切需要启动第六代（6G）无线通信系统的研究。在这些系统的候选技术中，结合分布式系统和大规模MIMO的优点的无小区大规模MIMO被认为是提高无线传输效率的关键解决方案，并成为国际前沿。在本文中，我们提出了一个全面的研究无小区的大规模MIMO的6G无线通信网络，特别是从信号处理的角度。我们专注于使物理层技术的无小区大规模MIMO，如用户关联，导频分配，发射机和接收机的设计，以及功率控制和分配。此外，一些当前和未来的研究问题进行了强调。
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Large Artificial Intelligence Models for Future Wireless Communications
University of Surrey（萨里大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
本文提出大规模AI模型在无线通信中的架构，探讨其在数据分析、资源分配和实时适应中的优势，以及未来发展的挑战与解决方案。
2026-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Quantum Entanglement Distribution in Next-Generation Wireless Communication Systems
在这项工作中，我们分析了量子纠缠的分布在毫米波制度的通信信道。这种研究的动机是下一代无线网络（超过5G）直接适应这种分布的可能性-而不需要将额外的光通信硬件集成到收发器中。未来的无线通信系统必然需要一定程度的量子通信能力。我们发现，在毫米波制度的直接量子纠缠分布确实是可能的，但它的实施将是非常苛刻的系统设计的角度和通道要求的角度来看。
2016-08-18 cs.CR cs.IT math.IT
Deep Learning Framework for Wireless Systems: Applications to Optical Wireless Communications
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Korea University（高丽大学）
本文针对光无线通信中照明控制与信号相关信道带来的调制解调难题，提出基于深度学习的收发机设计框架，重点面向图像传感器通信并通过仿真验证其可行性。
2018-12-13 cs.AI cs.IT cs.LG
Securing Wireless Communications of the Internet of Things from the Physical Layer, An Overview
物联网（IoT）的安全性正受到相当大的关注，因为许多IoT设备的低功率约束和复杂性特征限制了传统加密技术的使用。本文概述了最近在物理层保护物联网无线通信的替代方法方面的研究工作，特别是密钥生成和物理层加密的关键主题。这些方案可以实现并且是轻量级的，因此为提供有效的物联网无线安全提供了实用的解决方案。未来的研究，使基于物联网的物理层安全性更加强大和普及也包括在内。
2017-08-17 cs.CR cs.IT math.IT
Channel Modeling in RIS-Empowered Wireless Communications
实现下一代无线技术的最关键方面之一是开发准确一致的信道模型，以便在实际测量的帮助下进行有效验证。从这个观点出发，最近已经进行了显著的研究，以通过包括可重构智能表面（RIS）来对涉及无线传播环境的修改的传播信道进行建模。本研究的主要目的是提出一个愿景的信道建模策略的RIS授权的通信系统考虑到国家的最先进的信道和传播建模的努力在文献中。此外，还期望引起对开源和符合标准的物理信道建模工作的关注，以提供关于未来无线网络中的RIS的实际用例的全面见解。
2022-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Wireless Communications: Overview of Hardware Designs, Channel Models, and Estimation Techniques
未来第六代（6G）无线通信网络的苛刻目标已经刺激了最近对用于无线连接的新型材料和射频前端架构以及革命性通信和计算范例的研究工作。在6G的先驱候选技术中，有一种是可重构智能表面（RISs），它是一种人工平面结构，具有集成电子电路，可以通过编程来操纵各种功能的入射电磁场。在无线网络中部署RISs最近被提倡为将任何无线信号传播环境转换为动态可编程环境的革命性手段，旨在用于各种联网目标，例如覆盖范围扩展和容量提升，具有能量效率和保密性的时空聚焦以及低电磁场暴露。出于最近在该领域的RIS和随之而来的开创性的概念，RIS使智能无线环境的兴趣越来越大，在本文中，我们概述和分类的RIS硬件架构的最新进展，以及最新的发展在建模的RIS单元元素和RIS授权的无线信号传播。我们还提出了一个全面的概述的信道估计方法的RIS授权的通信系统，这构成了一个先决条件的一步，在未来的无线网络中的RIS的优化纳入。最后，我们讨论了RIS技术在最新无线通信标准中的相关性，并强调了RIS技术的当前和未来标准化活动以及随之而来的RIS授权无线网络方法。
2022-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Information and Power Transfer in Full-Duplex Communication Systems
本文考虑了在全双工双向通信系统中，在两个节点的能量收集和发射功率约束下，最大化同时无线信息和功率传输（SWIPT）的总速率的问题。我们研究了全双工模式下SWIPT的接收功率分配器和发射功率的优化设计。利用速率分裂方法，给出了求解非凸问题的迭代算法。通过数值仿真验证了该算法的有效性。
2016-03-07 cs.ET cs.IT math.IT
Bit Error Rate Performance and Diversity Analysis for Mediumband Wireless Communication
本文通过统计分析和仿真研究了TmTs平面上中带信道的未编码误码率与分集阶数性能极限，证明合理设计的中带无线系统可利用深衰落避免效应在非视距环境中实现更优误码率和更高阶分集。
2023-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
Wirelessly Powered Backscatter Communications: Waveform Design and SNR-Energy Tradeoff
本文表明，无线供电的反向散射通信是在标签和反向散射通信的可靠性，在读取器的SNR测量的收获的能量之间的基本权衡。假设RF发射信号是自适应于信道状态信息的多正弦波形，我们推导出一种系统的方法来优化发射波形权重（幅度和相位），以尽可能地扩大SNR能量区域。性能评估证实了在自适应发射多正弦波形中使用多个频率分量以利用整流器的非线性和频率分集增益的显著益处。
2017-03-08 cs.IT cs.NI math.IT
