Coexistence and Interference Mitigation for Wireless Body Area Networks: Improvements using On-Body Opportunistic Relaying
随着WBAN变得越来越普遍，跨多个无线体域网（WBAN）的共存以及因此的干扰减轻是一个重要问题。在这里，两跳中继辅助协作通信使用机会中继（OR）提出了增强共存的WBAN。合适的时分多址（TDMA）方案被用于WBAN内和WBAN间接入协议。为了模拟WBAN使用的实际条件，采用了广泛的身体上和身体间“日常”信道测量。此外，一个现实的WBAN间的信道模型进行了模拟，以调查身体阴影和集线器的位置上的WBAN性能，使共存的效果。与单链路通信相比，发现机会中继可以提供显着的改善，在信号干扰噪声比（SINR），中断概率和电平交叉率（LCR）到中断。但是，平均停机持续时间（AOD）不受影响。此外，对数正态分布示出了当信道相干时间小时对接收到的SINR的更好拟合，并且当信道更稳定时，Nakagami-m分布是更常见的拟合。根据估计的信干噪比分布，理论中断概率，LCR和AOD的经验结果吻合得很好。
2013-05-30 cs.NI
Outage Probability Analysis of Selective-Decode and Forward Cooperative Wireless Network over Time Varying Fading Channels with Node Mobility and Imperfect CSI Condition
在这项工作中，我们探讨了中断概率（OP）分析的选择性解码和转发（SDF）合作协议采用多输入多输出（MIMO）正交空时分组码（OSTBC）在时变瑞利衰落信道条件下，不完善的信道状态信息（CSI）和移动节点。给出了块平均OP、独立同分布（i.i.d.）伽玛随机变量（RV），和累积分布函数（CDF）的推导和使用的中继网络的性能进行调查。一个数学框架的发展，以获得最佳的源中继功率分配因子。结果表明，源节点的移动性影响每块平均OP性能比目的地节点的移动性更显着。然而，在其他节点移动性的情况下，合作系统的约束下，具有较高的信噪比（SNR）制度的错误平层。仿真结果表明，当源到中继的链路强度大于中继到目的的链路强度时，等功率分配是唯一可能的最优方案。此外，我们分配几乎所有的功率源节点时，源到中继链路弱于中继到目的地链路。仿真结果还表明，在高信噪比区，OP仿真图与OP解析图非常吻合。
2018-11-24 cs.NI
Performance Analysis of an Interference-Limited RIS-Aided Network
在这项工作中，可重构智能表面（RIS）辅助通信系统的性能损坏的同频干扰（CCI）在目的地进行了研究。假设瑞利衰落和等功率CCI，我们提出了中断概率（OP），平均比特出错率（BER）和遍历容量的分析。此外，渐近中断分析进行，以获得进一步的见解。我们的分析表明，反射元件的数量以及反射器的数量对整个系统的性能有很大的影响。
2020-11-15 cs.NI cs.PF
Interference-Assisted Wireless Energy Harvesting in Cognitive Relay Network with Multiple Primary Transceivers
我们考虑一个频谱共享的情况下，一个次要的网络与多个收发器的主要网络共存。次级网络由能量受限的解码转发次级中继器组成，该次级中继器在存在来自多个初级发射器的干扰的情况下辅助次级发射器与目的地之间的通信。次中继从接收到的射频信号中获取能量，该射频信号包括来自次发射机的信息信号和主干扰。然后，所收集的能量被用于解码次级信息并将其转发到次级目的地。在中继器处，我们采用时间切换策略，由于其简单性，可以随着时间的推移在能量收集和信息解码之间切换。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达下的主要中断约束和峰值功率约束下的二次发射机和中继的二次中断概率。此外，我们调查的最佳能量收集持续时间，最大限度地减少二次中断概率的主收发器的数量的效果。通过在能量收集阶段利用主干扰作为有用的能量源，次级网络实现了更好的中断性能。
2015-09-02 cs.IT cs.NI math.IT
Network coding for multicasting over Rayleigh fading multi access channels
本文研究了在慢瑞利衰落信道下利用网络编码进行多播的速率分配问题。在该模型中，网络被视为一个集合的瑞利衰落多址信道。在这个模型中，速率分配方案，这是完全基于信道的统计。速率分配方案的目标是最小化中断概率。给出了衰落多址信道下中断概率的上界。给出了基于此界的次优解。提出了一种分布式的原始-对偶梯度算法来解决速率分配问题。
2014-03-26 cs.IT cs.NI math.IT
Shadowed FSO/mmWave Systems with Interference
我们研究了混合自由空间光（FSO）/毫米波（mmWave）中继网络的性能与干扰在目的地。假设FSO/毫米波信道遵循Malaga-M/广义K衰落模型，在FSO链路中具有指向误差。H-变换理论，其中积分变换涉及福克斯的H-函数作为内核，体现为统一的性能分析框架，包括封闭形式的表达式的中断概率，平均比特出错率（BER）和平均容量。通过H变换的渐近展开，高信干噪比（SINR）分析可以简化为中断概率和误码率的表达式，为系统设计提供了内在信息。最后，我们研究的最优功率分配策略，使中断概率最小化。
2019-05-01 cs.IT cs.NI eess.SP
Proactive Resource Allocation: Turning Predictable Behavior into Spectral Gain
本文介绍了新的概念，积极的资源分配，其中利用用户行为的可预测性来平衡无线流量随着时间的推移，因此，显着降低所需的带宽，以达到一个给定的阻塞/中断概率。我们从一个简单的模型开始，在这个模型中，智能无线设备被假设为预测新请求的到来，并提前T个时隙将它们提交给网络。使用大偏差理论的工具，我们量化了由此产生的预测多样性增益，以建立中断事件概率的衰减率随预测持续时间T线性增加。然后，将该模型推广到预测误差的影响和预测前瞻时间T的随机性。值得注意的是，我们还表明，在认知网络的情况下，适当使用主动资源分配的主要用户的结果在更多的频谱机会，次要用户在边际，或没有，在主要网络中断的成本。最后，我们得出结论，提出的保护伞下的主动（非因果）无线网络框架的新的研究问题的讨论。
2010-10-09 cs.IT cs.NI cs.SI
Outage Correlation in Finite and Clustered Wireless Networks
未来的无线网络预计将采用许多不同的网络技术和架构，这些网络技术和架构有望大大增强数据率并为最终用户提供无处不在的覆盖，同时实现更高的频谱效率。这些益处伴随着共信道干扰的增加的风险和聚合干扰中的可能相关性，这影响通信性能。本文介绍了一个数学框架，以量化的空间相关性的干扰在有限的和集群的无线网络中的信号受到瑞利衰落。推导出了当根据文献中用于对设备的空间分布建模的一些最常见的点过程来定位中断器时中断概率的相关系数的表达式：二项式点过程（即，具有固定用户的中继网络），泊松点过程（即，异构蜂窝网络），和托马斯点过程（即，设备到设备网络）。
2018-07-19 cs.IT cs.NI math.IT
Optimizing the Trade-off Between Throughput and PAoI Outage Exponents
本文针对多传感器信息采集系统，通过联合优化采样延迟与资源分配，在满足PAoI中断概率指数约束下最小化加权采样延迟成本，并给出大规模系统的闭式近似解，以优化吞吐量与PAoI中断概率间的权衡。
2025-01-23 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
Uplink Capacity and Interference Avoidance for Two-Tier Femtocell Networks
双层毫微微蜂窝网络--包括传统的宏蜂窝网络加上嵌入的毫微微蜂窝热点--提供了一种经济上可行的解决方案，以实现高蜂窝用户容量和改进的覆盖范围。然而，随着通用频率复用和DS-CDMA传输，随之而来的跨层同信道干扰（CCI）导致不可接受的中断概率。本文提出了一种上行链路容量分析和干扰避免策略，在这样一个双层CDMA网络。我们评估了一个网络广域频谱效率度量称为\emph{operating contour (OC)}定义为可行的组合的平均数量的活动宏小区用户和毫微微小区基站（BS）每个小区站点，满足目标中断约束。容量分析提供了一个准确的表征的上行链路中断概率，占功率控制，路径损耗和阴影效应。考虑在角落的毫微微小区的最坏情况下的CCI，结果表明，通过时间跳变的CDMA物理层和扇区化的天线的干扰避免允许约7倍更高的毫微微小区密度，相对于一个分裂的频谱两层网络与全向毫微微小区天线。毫微微小区排除区域和基于层选择的切换策略在OC中提供适度的改进。这些结果为设计健壮的共享频谱双层网络提供了指导。
2009-02-05 cs.IT cs.NI math.IT
Stability and Distributed Power Control in MANETs with Outages and Retransmissions
在目前的工作中，通过ARQ协议的逐跳分组丢失和重传的影响进行了研究内的移动自组网（MANET）。由于中断而发生错误，并且成功概率函数与每个链路相关，其可以通过功率和速率分配来控制。我们首先推导出网络容量区域的表达式，其中成功函数起着至关重要的作用。后者的性质以及相关的最大有效吞吐量函数的介绍和证明。一个具有稳定性约束的网络效用最大化问题（NUM）被进一步表述为（a）输入速率控制问题和（b）调度问题。在一定的假设条件下，问题（b）被放宽为一个加权和最大化问题，其中求和项的个数等于节点的个数。这进一步允许制定一个非合作的游戏，其中每个节点通过一个选定的链路独立地决定其发射功率。使用超模博弈理论提出了一种基于价格的算法，该算法收敛到满足（b）的必要最优性条件的功率分配。实施问题被认为是干扰节点之间的最小信息交换是必需的。仿真结果表明，该算法取得了接近最优的结果。
2009-08-18 cs.GT cs.NI
Power Allocation and Scheduling for Two-Cell Distributed Interference Subtraction System
本文研究了两小区分布式干扰抵消系统中的功率分配和调度问题。通过在一个接收端消除干扰和分析目标函数的单调性，我们的关键结果是解耦的功率分配和调度的最优性损失。仿真结果表明，我们提出的算法的开环功率分配与非合作的比例公平调度的显着收益。
2017-04-21 cs.IT cs.NI math.IT
Outage and Local Throughput and Capacity of Random Wireless Networks
中断概率和单跳吞吐量是已经针对某些特定类型的无线网络进行评估的两个重要性能度量。然而，有一个更大的类的网络缺乏全面的结果，也没有系统的方法，允许方便地比较网络的性能与不同的几何形状和随机性水平。引入不确定性立方体对网络中存在的不确定性进行分类。立方体的三个轴表示干扰受限网络中不确定性的三个主要潜在来源：节点分布、信道增益（衰落）和信道接入（传输节点集）。对于性能分析，定义了一个新的参数，即所谓的{ \em空间竞争}。它测量ALOHA网络中的中断概率的斜率作为在$p=0$的发送概率$p$的函数。中断被定义为在给定时隙中信号干扰比（SIR）低于某个阈值的事件。结果表明，空间竞争是足够的特征中断和吞吐量在大类的无线网络，对应于不同的位置上的不确定性立方体。现有的结果被放置在这个框架中，并得出新的。此外，解释中断概率的SIR分布，遍历能力的单位距离链路的确定和比较，可实现的吞吐量为固定的（但优化）传输速率。
2008-06-05 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis and Resource Allocation of STAR-RIS Aided Wireless-Powered NOMA System
提出了一种同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助无线供电的非正交多址（NOMA）系统，该系统包括一个接入点（AP）、一个STAR-RIS和位于STAR-RIS两侧的两个非正交用户。在该系统中，用户首先在下行链路中从AP获取射频能量，然后采用所获取的能量在上行链路中并发地向AP发送信息。两个政策被认为是拟议的系统。第一种是下行链路采用时间交换协议，而上行链路采用能量分割协议，称为TEP。第二个假设能量分裂协议被用于下行链路和上行链路，称为EEP。在Nakagami-m衰落信道下，研究了TEP和EEP系统的中断概率、总吞吐量和平均信息年龄。此外，我们还分析了中断概率，总吞吐量，和平均AOI的STAR-RIS辅助无线供电的时分多址（TDMA）系统。仿真和数值结果表明，所提出的系统与TEP和EEP优于基线方案，并显着提高和吞吐量性能，但降低中断概率和平均AoI性能相比，STAR-RIS辅助无线供电TDMA系统。此外，为了最大化总吞吐量，并确保一定的平均AoI，我们设计了一个基于遗传算法的时间分配和功率分配（GA-TAPA）算法。仿真结果表明，GA-TAPA方法通过自适应调整系统参数，可以显著提高系统的总吞吐量。
2023-01-21 cs.IT cs.NI math.IT
Proactive Resource Allocation: Harnessing the Diversity and Multicast Gains
本文介绍了新的概念，积极的资源分配，通过用户行为的可预测性被利用来平衡无线流量随着时间的推移，因此，显着降低所需的带宽，以达到一个给定的阻塞/中断概率。我们从一个简单的模型开始，在这个模型中，智能无线设备被假设为预测新请求的到来，并提前T个时隙将它们提交给网络。使用来自大偏差理论的工具，我们量化所得到的预测多样性增益，以确定中断事件概率的衰减率随着预测持续时间T而增加。然后，将该模型推广为在预测前瞻时间T中包含随机性的影响。值得注意的是，我们还表明，在认知网络的情况下，适当使用主动资源分配的主要用户提高了二级网络的多样性增益在没有成本的主要网络的多样性。我们还揭示了可预测的需求，并表明，主动组播网络可以实现显着更高的多样性增益，规模与T超线性。最后，我们得出结论，提出的保护伞下的主动（非因果）无线网络框架的新的研究问题的讨论。
2011-10-21 cs.IT cs.NI math.IT
Radio Resource Allocation for Device-to-Device Underlay Communication Using Hypergraph Theory
设备到设备（D2D）通信已经被认为是为演进节点B（eNB）卸载业务的有前景的技术。然而，D2D传输作为一种干扰对蜂窝和其他D2D链路都造成严重干扰，这对无线电资源分配提出了很大的技术挑战。传统的基于图的资源分配方法通常考虑两个用户设备（UE）之间的干扰，但是它们不能对来自多个UE的干扰进行建模以完全表征干扰。在本文中，我们研究使用超图理论来协调D2D对和蜂窝UE之间的干扰的信道分配，其中允许任意数量的D2D对与蜂窝UE共享上行链路信道。超图着色用于对来自多个D2D对的累积干扰进行建模，从而消除相互干扰。仿真结果表明，与传统的基于图的方法相比，所提出的超图方法显著提高了系统容量。
2016-04-12 cs.IT cs.NI math.IT
