Secure Cooperative THz ISAC via Mamba Empowered Graph Neural Network Precoding
Xidian University（西安电子科技大学）；Southeast University（东南大学）；Information Engineering University（信息工程大学）；Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
该研究针对协作式太赫兹ISAC系统的安全通信问题，提出Mamba赋能GNN预编码框架，优化波束成形等参数，提升保密速率与计算效率，性能优于传统及学习型方法。
2026-08-12 cs.IT math.IT
On the Energy Efficiency of THz-NOMA enhanced UAV Cooperative Network with SWIPT
针对THz频段SWIPT辅助的无人机协作网络，提出通过联合优化NOMA功率分配系数、SWIPT功率分割比和无人机轨迹来最大化能效的两阶段交替优化方案，经数值验证优于多种基准方案。
2023-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
New Closed-Form ASER Expressions for Dual-Hop Mixed THz-RF Cooperative Relay Networks
针对双跳混合THz-RF解码转发中继网络，推导端到端SNR分布及多种调制方式的ASER闭式表达式，并用Monte Carlo仿真验证。
2023-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Still Waters Run Deep: Extend THz Coverage with Non-Intelligent Reflecting Surface
本文提出利用低成本、易部署的非智能反射面（NIRS）通过丰富的反射和散射来增强太赫兹非视距区域的覆盖能力，并与智能反射面（IRS）进行系统比较，结合实验结果验证其有效性，同时展望了未来研究方向。
2023-07-11 cs.IT eess.SP 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
Analysis of Coverage Region for MIMO Relay Network with Multiple Cooperative DF-Relays
研究和分析了多中继网络中中继节点采用解码转发策略的MIMO通信系统的覆盖区域。假设有一个视线（LOS）传播环境的源中继信道和信道状态信息可在接收机（CSIR），我们认为的目标是最大化的覆盖区域，对于一个给定的传输速率和数字显示的显着影响的传播环境容量界限，最佳中继位置和覆盖区域。此外，我们研究的情况下，两个相邻的中继合作传输信号到目的地，并分析表明，覆盖区域扩展相比，非合作的情况。
2014-06-27 cs.IT math.IT
ISAC-Enabled Beam Alignment for Terahertz Networks: Scheme Design and Coverage Analysis
针对太赫兹网络窄波束导致的波束失准问题，提出基于5G的JSRS方案辅助波束对准，推导覆盖概率并优化时频分配，相比5G定位能力减少约80%失准并提升约75%覆盖概率。
2024-08-22 cs.IT math.IT
Smart Resource Allocation at mmWave/THz Frequencies with Cooperative Rate-Splitting
本文提出iDeCRS框架及ECO和EDT算法，在毫米波/太赫兹多用户下行链路中通过协作速率分割和跨时间块传输最小化能耗，仿真验证了其有效性。
2024-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Tri-Point Model-Based Ground-to-Air Coverage Extension in Beyond 5G Networks
State Key Laboratory of Integrated Service Networks, Xidian University（西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室）
针对下倾天线导致的地对空覆盖不足，本文提出基于CoTP模型与Delaunay三角剖分的三基站协作波束方法，在保障地面覆盖的同时最大化空域覆盖。
2024-01-18 cs.AI cs.IT math.IT
Heterogeneous Networks with Power-Domain NOMA: Coverage, Throughput and Power Allocation Analysis
在异构蜂窝网络（HetNet）中，考虑HetNet中的基站能够通过执行功率域非正交多址（NOMA）方案在下行链路中同时调度和服务K个用户。本文旨在对HetNet的下行链路覆盖和吞吐量性能的初步研究与非合作和（建议）合作NOMA计划。首先，研究了每个小区K个用户的覆盖概率和链路吞吐量，推导出了非协作NOMA方案的精确表达式，在非协作NOMA方案中，没有基站协调为特定用户联合发送NOMA信号。我们表明，覆盖范围和链路吞吐量可以大大减少，如果K个用户之间的发射功率分配不满足推导出的约束。接下来，我们分析了K个用户的NOMA合作计划，其中没有用户的空基站协调，以提高最远的NOMA用户在一个小区的覆盖范围和链路吞吐量。精确的仿真结果表明，合作NOMA可以显著提高网络的覆盖范围和链路吞吐量。最后，我们表明，存在最佳的功率分配方案，最大限度地提高平均小区覆盖率和吞吐量下的一些派生的功率分配约束和数值结果验证了我们的分析结果。
2018-01-13 cs.IT math.IT
Optimized Frameless ALOHA for Cooperative Base Stations with Overlapped Coverage Areas
在这里，我们考虑的问题，在重叠的覆盖区域的存在下的合作多址接入。假设一个无帧ALOHA传输方案，我们推导出精确的解析吞吐量表达式的吞吐量在上述情况下作为系统的帧长度的函数，并为任意平均数的用户在每个时隙中发送（目标度）。在获得这些原始表达式之后，我们然后用公式表示效用函数，其最大化（例如，通过遗传算法）产生由每个组中的用户采用的不相等的和最优的目标度，以便最大化整个系统的峰值吞吐量，同时满足给定的规定中断。将所得到的协作多基站（BS）多址方案与优化的单BS无帧ALOHA系统（其假设每个BS处的用户的完美隔离以及所有用户的相等最优目标度）进行比较，表明总体吞吐量的显著增益，从而揭示了可以通过允许来自不同BS的用户组重叠来获得多址分集增益。
2018-08-19 cs.IT math.IT
Channel Estimation and Transmission for Intelligent Reflecting Surface Assisted THz Communications
智能反射面（IRS）被认为是拓宽太赫兹（THz）通信信号覆盖范围和增强传输的一种有前途的技术。由于IRS的无源性，传统的导频方式无法实现信道测量，后续的协作传输设计仍然是一个悬而未决的问题。研究了大规模多输入多输出（MIMO）红外辅助太赫兹系统的信道估计和传输方案。通过波束训练实现信道估计，并对量化误差进行了分析。此外，提出了一种新的分层搜索码本设计，作为波束训练的低复杂度基础。在此基础上，提出了一种协作信道估计方法，巧妙地获取信道信息。最后，通过利用所获得的信道信息，直接以封闭形式提供IRS和收发器的设计，而无需重构完整的信道矩阵或额外的优化。仿真和数值结果来说明波束训练所需的最小信噪比（SNR）和所提出的传输解决方案的功效。
2020-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Learning for THz Drones with Flying Intelligent Surfaces: Beam and Handoff Prediction
我们考虑的问题，主动切换和波束选择太赫兹（THz）无人机通信网络辅助可重构智能表面（RIS）。无人机已经成为下一代无线网络的关键资产，以提供无缝连接并扩展覆盖范围，并且可以在很大程度上受益于在THz频段中操作以实现高数据率（例如考虑用于6 G）。然而，太赫兹通信非常容易受到信道损伤和阻塞效应的影响，这在考虑无人机移动性时变得格外具有挑战性。RISs通过适应渠道动态，提供了扩展覆盖范围的灵活性。为了将RIS集成到THz无人机通信中，我们提出了一种基于递归神经网络的新型深度学习解决方案，即门控递归单元（GRU），该解决方案基于无人机位置/波束轨迹的先前观察，主动预测每个无人机的服务基站/RIS和服务波束。该解决方案有可能扩大无人机的覆盖范围，并增强下一代无线通信的可靠性。基于无人机波束/位置轨迹预测未来波束显著降低了波束训练开销及其相关延迟，因此成为服务于时间关键型应用的可行解决方案。基于真实3D射线跟踪模拟的数值结果表明，所提出的深度学习解决方案通过实现接近最佳的主动切换性能和超过90%的波束预测准确度，对于未来的RIS辅助THz网络是有希望的。
2021-02-22 cs.IT cs.NI 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
Mobility-Aware Performance in Hybrid RF and Terahertz Wireless Networks
使用随机几何工具，本文开发了一个易于处理的框架，分析在一个双层无线网络中的移动用户的性能在子6 GHz和太赫兹（THz）的传输频率。具体而言，使用等效距离的方法，我们的整体切换（HO）的水平和垂直HO和移动性感知的覆盖概率方面的概率。此外，我们表征了分子吸收噪声存在下的THz网络的新的覆盖概率表达式，并强调了其对用户性能的显着影响。具体而言，我们推导出一种新的闭合形式的拉普拉斯变换的累积分子噪声和干扰的混合RF-THz网络中的移动用户所观察到的表达式。此外，我们提供了一种新的近似推导出一个典型的用户在混合RF-THz网络的条件距离分布。最后，使用总的HO概率和覆盖概率表达式，移动性感知的覆盖概率已在混合RF-THz网络中导出。我们的数学结果验证了所推导的表达式使用Monte-Carlo模拟的正确性。结果提供了洞察用户的移动性和分子噪声在太赫兹传输的移动用户的覆盖概率的不利影响。我们的研究结果表明，太赫兹基站（TBS）的强度的小幅增加（约5倍）可以增加HO概率比的情况下，当RF BS（RBS）的强度增加了100倍。此外，我们注意到，高分子吸收对于TBS的特定部署强度可能是有益的（就最小化干扰和分子噪声而言），并且益处可以超过由于分子吸收而导致的信号劣化的缺点。
2021-12-19 cs.IT eess.SP 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
Performance Analysis for Hybrid Sub-6GHz-mmWave-THz Networks with Downlink and Uplink Decoupled Cell Association
该研究提出基于随机几何的分析框架，针对多层混合Sub-6GHz-mmWave-THz网络，推导上下行解耦小区关联下的SINR与速率覆盖概率，验证其性能优于耦合策略。
2024-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage Analysis for 3D Terahertz Communication Systems with Blockage and Directional Antennas
当前无线通信系统中频谱资源的稀缺引发了对太赫兹（THz）频段的巨大研究兴趣。该频带的特征在于从根本上不同的传播特性，从而导致与我们迄今为止在较低频率下观察到的不同的干涉结构。在本文中，我们推导出一个新的表达式的下行链路传输的覆盖概率在太赫兹通信系统内的三维（3D）环境。首先，我们建立了一个三维传播模型，该模型考虑了分子吸收损耗、接入点（AP）和用户设备（UE）处的三维定向天线、来自附近AP的干扰以及由移动人类引起的动态阻塞。然后，我们开发了一种新的易于使用的分析框架的基础上占主导地位的干扰分析，以评估的覆盖概率，其新颖之处在于瞬时干扰和太赫兹设备的垂直高度的结合。我们的数值结果表明，我们的分析的准确性，并揭示了覆盖概率显着降低时，传输距离的增加。我们还表明，增加阻塞密度和增加AP密度施加不同的影响时，感兴趣的UE-AP链路的覆盖性能是在视线。我们进一步表明，通过增加在AP的天线方向性带来的覆盖性能的改善是高于通过增加在UE的天线方向性带来的。
2020-04-16 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Beam Selection for RIS-Aided Terahertz MIMO Networks via Multi-Task Learning
针对RIS辅助太赫兹MIMO网络中模拟波束选择的组合优化难题，本文提出基于多任务学习的MTL-ABS框架，将码字选择建模为分类问题，结合残差网络与自注意力机制实现收发端和RIS的协作波束选择，显著降低开销并逼近最优和速率。
2024-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Beamforming for RIS-Empowered Multi-hop Terahertz Communications: A DRL-based Method
太赫兹频带（0.1- 10 THz）中的无线通信被设想为未来第六代（6 G）无线通信系统的关键使能技术之一。然而，太赫兹频率很高的传播衰减和分子散射往往限制了信号的传输距离和覆盖范围。基于可重构智能表面（RIS）在实现智能无线电传播环境方面的突破，提出了一种新的混合波束形成方案，用于多跳RIS辅助通信网络，以提高太赫兹频段的覆盖范围。我们研究了BS处的数字波束成形矩阵和RIS处的模拟波束成形矩阵的联合设计，通过利用深度强化学习（DRL）的最新进展来对抗传播损耗。仿真结果表明，与基准方案相比，该方案能够将THz通信的覆盖范围提高50%以上.此外，它也表明，我们提出的DRL为基础的方法是一个国家的最先进的方法来解决NP-巴德波束成形问题，特别是当信号在RIS授权太赫兹通信网络经历多跳。
2020-09-20 cs.IT cs.LG eess.SP
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
Performance Analysis of Dual-Hop THz Transmission Systems over $α$-$μ$ Fading Channels with Pointing Errors
本文研究了一种双跳中继太赫兹（THz）无线通信系统的性能。特别地，两个THz跳的行为由三个因素决定，这三个因素是确定性路径损耗、衰落效应和指向误差。假设两个太赫兹链路都受到$α$ - $μ$衰落与指向错误，我们推导出精确的表达式的累积分布函数（CDF）和概率密度函数（PDF）的端到端的信噪比（SNR）。依赖于CDF和PDF，重要的性能指标进行评估，如中断概率，平均误比特率，平均信道容量。此外，渐近分析，以获得更多的见解。结果表明，双跳中继方案具有更好的性能比单一的太赫兹链路。系统的分集阶数是$\min\left\{\frac{ϕ_1}{2},\frac{α_1μ_1}{2},ϕ_2,α_2μ_2\right\}$，其中$α_i$和$μ_i$表示用于$i\in(1,2)$的第$i$个THz链路的衰落参数，并且$ϕ_i$表示指向误差参数。此外，我们将分析扩展到一个多中继协作系统，并推导出渐近符号错误率的表达式。结果表明，多中继系统的分集阶数为$K\min\left\{\frac{ϕ_1}{2},\frac{α_1μ_1}{2},ϕ_2,α_2μ_2\right\}$，其中$K$为中继数目。最后，通过蒙特卡罗模拟验证了推导的解析表达式.
2021-07-28 cs.IT cs.PF math.IT
Physical Layer Security in Cooperative NOMA Hybrid VLC/RF Systems
集成可见光通信（VLC）和射频（RF）网络可以提高通信系统在覆盖范围和数据率方面的性能。然而，由于RF链路的广播和无处不在的性质，将RF链路添加到VLC网络削弱了保密性能。研究了协作非正交多址（CoNOMA）混合VLC/RF系统中的物理层安全问题。考虑VLC系统，其中靠近VLC接入点（AP）的两个受委托用户在窃听者存在的情况下使用RF信号帮助覆盖范围外的合法用户。AP使用NOMA原理将数据传输到委托用户和合法用户，其中委托用户从接收到的光强度中获取能量，解码合法用户的消息，使用RF链路转发它，然后解码他们的消息。它需要在服务质量（QoS）的约束下，使用波束成形和DC偏置和功率分配，以最大限度地提高在合法用户的保密率。主动和被动窃听者的情况下，提出了不同的解决方案，使用半定松弛，迫零，波束成形和干扰。数值结果比较不同的方法，并显示所提出的方法有助于提高所提出的模型的保密性能。
2020-08-25 cs.IT math.IT
Stochastic Analysis of Cooperative Satellite-UAV Communications
研究了一种卫星-无人机（UAV）双跳协作通信系统，该系统包括一颗卫星（S）、一组簇首（CH），它们分别与一组均匀分布的UAV通信。具体地，这些CH用作空中解码和转发中继，以将S发送的信息转发给UAV。此外，自由空间光（FSO）和射频（RF）技术分别采用S-CH和CH-UAV链路，以利用FSO的高方向性长距离传输和RF的全向覆盖能力。CH在三维空间中的位置遵循Matérn硬核点过程II型，其中每个CH不能比预定义的距离更接近任何其他CH。在性能建模过程中，考虑了三种不同的情况：无干扰、干扰主导和干扰和噪声情况。然后，研究了S-CH链路和CH-UAV链路在三种情况下的覆盖性能，推导了两种链路覆盖概率的解析表达式。推导了无干扰情况下S-CH链路和CH-UAV链路上CP的渐近表达式。最后，数值结果验证了我们提出的分析模型，从而得出一些有意义的结论。
2021-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Dual-Band Communication: How to Allocate Traffic to Sub-THz Carriers?
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究6G无线网络中双频段基站能效极限，通过联合优化硬件参数和睡眠模式，确定运行区域并推导分析阈值，为未来绿色网络功耗最小化与睡眠模式管理提供数学指导。
2026-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
A Stochastic Geometry Framework for Analyzing Pairwise-Cooperative Cellular Networks
蜂窝网络中的协作最近被建议作为一种有前途的方案，以提高系统性能，特别是对于小区边缘用户。在这项工作中，我们使用随机几何来分析合作模型，其中基站（BS）的位置遵循泊松点过程分布和Voronoi细胞定义与它们相关的平面区域。对于每个用户的服务，涉及一个或两个BS。如果是两个，则这些通过在某个回程链路上与会议交换用户数据和信道相关信息来协作。我们的框架一般允许可变水平的信道信息在发射机。在本文中，我们调查的情况下，有限的信道状态信息的合作（信道相位，第二个邻居干扰），但不是完全自适应的情况下，这将需要相当大的反馈。总的每用户传输功率在两个发射机之间进一步划分，并且对公共消息进行编码。用户选择有或没有合作的服务的决定是由一个家庭的几何政策，这取决于它的相对位置，它的两个最近的基站。推导出网络覆盖概率的精确表达式。数值评估允许一个分析显着的覆盖面相比，非合作的情况下的好处。因此，合作方案可以提高系统的性能，而无需额外的网络资源的开发。
2013-05-27 cs.IT math.IT
The Far-/Near-Field Beam Squint and Solutions for THz Intelligent Reflecting Surface Communications
太赫兹（THz）和智能反射表面（IRS）被认为是提高未来6 G网络容量和覆盖范围的两种有前途的技术。通常，IRS在太赫兹频率下实现时通常配备有大规模元件。在这种情况下，应考虑近场模型和波束偏斜。因此，在本文中，我们研究了远场和近场光束斜视的太赫兹IRS通信的问题。根据不同的电磁辐射特性，分别建立了远场和近场信道模型。其次，基于级联基站-IRS-用户信道模型，分析了远场波束偏斜及其对波束增益的影响，并研究了近场情况。为了克服远场和近场光束斜视角的影响，提出将延迟可调元表面（DAM）应用于IRS，并提出了优化IRS元件反射相移和时延的方案，有效地消除了光束斜视角带来的光束增益损失。最后，仿真结果表明，我们提出的方案在打击近场和远场波束斜视的有效性。
2022-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Angular-Based Hybrid Beamforming for Wideband THz Massive MIMO Systems: Mitigating Beam Split by Leveraging Angular Spread
针对宽带太赫兹大规模MIMO中的波束分裂问题，提出基于角度扩展的混合波束成形框架，利用粗略角度信息设计子载波特定波束，拓宽有效波束宽度，提升频谱效率和波束成形精度，且复杂度低。
2025-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Distributed UAV-enabled zero-forcing cooperative jamming scheme for safeguarding future wireless networks
在这项工作中，我们调查的影响，两个合作的无人机（UAV）为基础的干扰机的保密性能的地面无线网络中存在的窃听。为此，我们调查的秘密区域相关的指标，干扰覆盖和干扰效率。此外，我们提出了一种混合度量，所谓的加权秘密覆盖（WSC）和虚拟分布式多输入多输出（MIMO）为基础的迫零预编码方案，以避免干扰的影响，合法的接收机。为了评估这些指标，我们推导出一个封闭形式的基于位置的度量，保密性的改善。数学推导和仿真比较表明，所提出的迫零方案提高了WSC的保密性能，为提高干扰效率提供了条件。它们还显示了合法发射机周围固定轨道上无人机的定位趋势以及最佳保密的功率分配趋势。
2021-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Event-Based Beam Tracking with Dynamic Beamwidth Adaptation in Terahertz (THz) Communications
针对THz窄波束移动、对齐与阻塞难题，提出动态波束宽度自适应参数化波束成形及基于事件的低开销波束跟踪与信道估计方法，联合优化速率和中断概率。
2022-08-21 cs.IT eess.SP math.IT
SDN-enabled MIMO Heterogeneous Cooperative Networks with Flexible Cell Association
小小区致密化是一种策略，其使得能够从宏基站（MBS）卸载用户，以便减轻它们的负载并增加覆盖，特别是对于小区边缘用户。同时，随着网络密度的增加，BS协作作为一种有效的设计方法出现，以满足针对有害的整体干扰大幅提高系统性能的需求。此外，通过引入关联概率的概念，利用小区关联策略来增强层。在此之上，并且受BS之间的协作的优点的激励，小型基站（SBS）在其设计中被丰富有该属性。SBS协作允许揭示其对多天线HetNet中的小区选择规则的影响。在这种背景下，软件定义网络（SDN）被顺利引入，在网络的编排中发挥主导作用。{In具体地，诸如协调和小区关联的繁重操作借助于SDN控制器来进行，SDN控制器由于其针对网络的增强和潜在可扩展性的集中式适应性和动态性而有效地执行和管理相应的计算。在这种情况下，我们得到的覆盖概率和平均可达率。我们不仅展示了BS合作优于不协调BS的性能，而且我们还展示了SBS合作使更多的用户从宏小区BS（MBS）的准入。此外，我们调查不同的传输技术的性能，我们确定在每种情况下，当SBS合作的最佳偏差。最后，我们描述了SBS致密化是有益的，直到特定的密度值，因为进一步增加不会增加覆盖概率。
2019-01-14 cs.IT math.IT
Sensing Performance Analysis in Cooperative Air-Ground ISAC Networks for LAE
针对低空经济空地协同 ISAC 网络，本文以恒虚警率下区域雷达检测覆盖概率评估感知性能，并通过分析聚合感知干扰分布提升高基站密度皮蜂窝场景的建模准确性。
2025-10-04 cs.IT math.IT
Analysis of Coverage Region for MIMO Relay Channel
在本文中，我们研究的意义上最大化适当定义的覆盖区域的MIMO中继信道的最佳中继位置。我们考虑一般瑞利衰落的情况下，并假设信道状态信息只在接收机（CSIR），这是一个重要的实际情况下，如合作车辆通信的应用。为了克服数学上的困难，关于确定的最佳中继位置，我们提供了两个解析解，并表明，它是可能的，以确定最佳的中继位置（所需的传输速率），在该覆盖区域是最大的。蒙特卡罗模拟证实了分析结果的有效性。数值结果表明，使用多个天线增加了覆盖区域的固定传输速率，也增加了传输速率的固定覆盖范围。
2012-06-24 cs.IT math.IT
DTECM: Digital Twin Enabled Channel Measurement and Modeling in Terahertz Urban Macrocell
本文提出数字孪生信道模型DTECM，结合射线追踪、计算机视觉与统计方法，在220 GHz、410米距离测量基础上，将路径损耗建模误差从14 dB降至4 dB，验证了太赫兹城市宏小区的可行性。
2025-04-24 cs.IT math.IT
Multi-hop RIS-Empowered Terahertz Communications: A DRL-based Hybrid Beamforming Design
Zhejiang University（浙江大学）；ZJU-UIUC Institute, Zhejiang University（浙江大学ZJU-UIUC联合学院）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波迪斯特里安大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；CentraleSupélec（巴黎中央理工-高等电力学院）；University Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
太赫兹频带（0.1- 10 THz）中的无线通信被设想为未来第六代（6 G）无线通信系统的关键使能技术之一，该第六代无线通信系统的规模超过大规模多输入多输出（Massive-MIMO）技术。然而，太赫兹频率很高的传播衰减和分子散射往往限制了信号的传输距离和覆盖范围。基于可重构智能表面（RIS）在实现智能无线电传播环境方面的突破，提出了一种新的混合波束形成方案，用于多跳RIS辅助通信网络，以提高太赫兹频段的覆盖范围。特别地，部署多个无源和可控的RIS以辅助基站（BS）与多个单天线用户之间的传输。我们研究了BS处的数字波束成形矩阵和RIS处的模拟波束成形矩阵的联合设计，通过利用深度强化学习（DRL）的最新进展来对抗传播损耗。为了提高所提出的DRL算法的收敛性，然后设计了两种算法来初始化的数字波束形成和模拟波束形成矩阵，利用交替优化技术。仿真结果表明，与基准方案相比，该方案能够将THz通信的覆盖范围提高50%以上.此外，它也表明，我们提出的DRL为基础的方法是一个国家的最先进的方法来解决NP难波束成形问题，特别是当信号在RIS辅助太赫兹通信网络经历多跳。
2022-06-22 cs.IT cs.LG eess.SP
Initial Access for Millimeter-Wave and Terahertz Communications with Hybrid Beamforming
为了在第六代（6G）移动系统中实现每秒太比特（Tbps）的数据率，无线通信需要利用毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）频带中的丰富频谱。然而，高频传输严重依赖于高波束成形增益来补偿严重的传播损耗。基于波束的系统在初始接入过程中面临障碍，其中基站必须向其覆盖范围内的所有用户广播同步信号和系统信息。因此，本文提出了一种新的全向广播方案的毫米波和太赫兹系统与混合波束形成。它通过在子阵列上形成互补波束，在所有方向上提供瞬时相等的增益。数值结果表明，该方案可以实现全方位覆盖，其性能明显优于已有方案。
2022-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Assisted Cooperative & Cognitive NOMA: Deployment, Clustering, and Resource Allocation
协作和认知非正交多址接入（CCR-NOMA）已被认为是克服频谱稀缺问题并支持下一代无线网络中设想的大规模连接的有前途的技术。在本文中，我们研究部署的无人机（UAV）作为中继，公平地服务于大量的二次用户在热点区域。UAV部署算法必须联合考虑用户聚类、信道分配和资源分配子问题。我们提出了一种解决方案，获得用户聚类和信道分配的基础上，最佳的资源分配为一个给定的无人机位置。为此，我们推导出封闭形式的最佳功率和时间分配，并显示它提供了最佳的最大最小公平吞吐量消耗更少的能量和时间比几何规划。基于最优资源分配，还以封闭形式提供了最优覆盖概率，其考虑了信道估计误差、硬件损伤和主网络干扰。最佳的覆盖概率使用建议的最大-最小公平用户聚类和信道分配方法。结果表明，所提出的方法实现了100%的准确性，在超过五个数量级的时间比最佳基准。
2020-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Ray-of-Arrival Passing for Indirect Beam Training in Cooperative Millimeter Wave MIMO Networks
研究了多小区毫米波无线系统中的信道估计问题。我们开发了一种新的到达射线传递间接（RAPID）波束训练框架，其中由多个BS组成的网络能够协同工作，以联合估计UE信道。为了实现这一目标，我们考虑毫米波环境的空间几何形状，并将传统的角域波束成形概念转换为更欧几里德的、基于射线的域。利用该模型，我们然后考虑在每个方向上接收导频信号的条件概率，假定每个BS的部署对于网络是已知的。仿真结果表明，RAPID算法能够提高网络的平均估计值，显著提高网络中质量较差链路的比率。此外，我们还表明，当覆盖率阈值被认为是，RAPID是能够大大提高的概率，多个链路选项将提供给用户在任何给定的时间。
2018-04-28 cs.IT math.IT
Cooperative RIS and STAR-RIS assisted mMIMO Communication: Analysis and Optimization
提出结合协作双RIS与STAR-RIS的架构辅助mMIMO通信，引入低开销信道估计方法，基于统计CSI通过投影梯度上升法优化表面，显著提升了系统总和频谱效率。
2023-11-21 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
Small Cell Offloading Through Cooperative Communication in Software-Defined Heterogeneous Networks
为了满足日益增长的对更高通信速率和更好通信质量的需求，越来越多的小小区被覆盖在宏基站（MBS）层下，从而形成异构网络。小小区可以缓解MBS的负载压力，但性能缺乏保证。另一方面，由于小细胞致密化的巨大潜力，合作越来越受到关注。在有线网络中成熟的一些技术也可以应用于蜂窝网络，例如软件定义网络（SDN）。SDN有助于简化多层网络的结构。由SDN控制器实现小区协调更加合理。在本文中，我们提出了一种方法来卸载用户从多播服务器通过小小区合作在异构网络。关联概率是卸载的主要指标。通过使用随机几何的工具，我们然后得到的覆盖概率时，用户与不同类型的基站（BS）。所有的小区关联和协作都由SDN控制器进行。在此基础上，比较了有无协作时的总体覆盖概率、可达速率和能量效率。数值结果表明，小小区协作可以从MBS层卸载更多的用户。它还可以提高系统的覆盖性能。随着小型小区变得越来越密集，合作可以为网络的能源效率带来更多收益。
2017-05-17 cs.IT cs.NI math.IT
A Unified 3D Beam Training and Tracking Procedure for Terahertz Communication
太赫兹（THz）通信被认为是克服带宽瓶颈和满足未来不断增长的容量需求的一种有吸引力的方式。由于太赫兹波的高方向性和传播损耗，使用波束形成的大规模MIMO系统被认为是一种有前途的技术，在太赫兹通信中实现高增益和定向传输。然而，导频，这是许多波束形成方案的基础，是具有挑战性的准确检测在太赫兹波段由于严重的传播损耗。为了有效地实现太赫兹通信中的波束形成，考虑视距传播，提出了一种统一的三维波束训练和跟踪方法。特别是，一种新的四均匀平面阵列（QUPA）结构进行了分析，以扩大信号覆盖范围，增加波束增益，并减少波束斜视损失。在此基础上，提出了一种低复杂度的三维网格波束训练算法，包括三维码书的设计和训练协议的设计。最后，一个简单而有效的基于网格的混合（GBH）波束跟踪研究，以支持太赫兹波束形成的有效方式。基于该过程的通信框架可以根据实时服务质量动态地触发波束训练/跟踪。数值结果表明，我们提出的波束训练和跟踪的基准方法的优越性。
2021-10-03 cs.IT eess.SP math.IT
Terahertz Multi-User Massive MIMO with Intelligent Reflecting Surface: Beam Training and Hybrid Beamforming
太赫兹（THz）通信开辟了一个新的前沿无线网络由于其显着更广泛的可用带宽相比，目前的微波和即将到来的毫米波通信。然而，由于太赫兹波的长度短，他们也遭受严重的路径衰减和衍射差。为了补偿太赫兹引起的传播损耗，本文提出结合两种有前途的技术，即，大规模多输入多输出（MIMO）和智能反射面（IRS），在太赫兹多用户通信，考虑到其显着的波束形成和孔径增益。尽管如此，信道估计和低成本波束成形是实现这种组合的两个主要障碍，这是由于IRS发送/接收导频信号的无源性以及大规模MIMO中昂贵RF链的大规模使用。针对这些局限性，本文首先提出了一种协作波束训练方案，以便于IRS信道估计。特别是，我们设计了两个不同的分层码本的建议的训练过程，这是能够对噪声的鲁棒性和搜索的复杂性之间的平衡。基于训练结果，我们进一步提出了两个成本效益的混合波束形成（HB）的设计，分别为单用户和多用户的情况下。仿真结果表明，所提出的联合波束训练和HB方案是能够实现接近的性能，即使在完美的信道状态信息（CSI）下实现的最佳全数字波束形成（FDB）。
2021-01-14 cs.IT eess.SP math.IT
Cross Far- and Near-field Wireless Communications in Terahertz Ultra-large Antenna Array Systems
本文研究了太赫兹超大天线阵列系统中的跨远近场通信挑战，提出了混合球面与平面波信道模型、跨场信道估计及多子阵列混合波束成形等解决方案，并评估其性能，最后指出了未来的潜在研究方向。
2023-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Beamforming Analysis and Design for Wideband THz Reconfigurable Intelligent Surface Communications
本文针对宽带太赫兹RIS通信中的波束分裂问题，提出联合优化混合波束成形、时间延迟和反射系数的方案，有效缓解波束分裂并提升系统容量。
2023-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficient Beamforming Training in Terahertz Communication Systems
针对太赫兹通信中笔形波束成形训练开销高的问题，提出将问题分解为波束训练获取与学习型功率分配的EETBF方案，利用历史波束数据优化策略，实现更低时延、功耗与更高效能。
2024-12-09 cs.IT eess.SP math.IT
