CASTER: A Computer-Vision-Assisted Wireless Channel Simulator for Gesture Recognition
针对无线手势识别训练数据集获取成本高的问题,本文提出CASTER模拟器,依托现有视频提取手势运动数据,通过射线追踪计算信道冲激响应以生成训练数据,实现了90.8%的仿真到现实推理平均分类准确率。
2024-04-17 eess.SP
FAS-assisted Wireless Powered Communication Systems
本文研究FAS辅助无线供能通信系统,推导中断概率解析与渐近表达式,发现分集阶数与端口数一致,单跳端口选择仅得一阶分集。
2024-02-03 eess.SP
Impact of RIS Orientation on Throughput in UAV-Assisted Wireless Systems
本文提出通过优化RIS方位提升无人机辅助无线系统吞吐量的方法,并通过实验验证了RIS方位对通信性能的关键影响。
2025-12-08 eess.SP
Deep Reinforcement Learning for Optimizing RIS-Assisted HD-FD Wireless Systems
这封信调查的可重构智能表面(RIS)辅助多输入单输出(MISO)无线系统,其中半双工(HD)和全双工(FD)的工作模式被认为是在一起,在文献中的第一次。目标是通过优化RIS相移来最大化速率。提出了一种新的深度强化学习(DRL)算法来解决非凸优化问题。复杂度分析和蒙特卡罗模拟表明,建议的DRL算法显着提高了速率相比,非优化的情况下,在HD和FD操作模式,使用一个单一的参数设置。此外,它显着降低了下行链路的HD MISO系统的计算复杂度,并提高了可实现的速率与减少的步骤数相比,每集传统的DRL算法。
2021-10-10 eess.SP
To Learn or Not to Learn: Deep Learning Assisted Wireless Modem Design
深度学习正在推动无线通信从应用层到物理层的彻底范式转变。尽管如此,关于人工智能(或机器学习)能给我们带来什么额外价值,特别是在物理层设计上,以及可能会有什么惩罚,仍有一个持续的争论。这些问题激发了对人工智能时代无线调制解调器设计的根本性反思。通过几个物理层的案例研究,我们认为机器学习可以发挥重要作用,例如在并行差错控制编码和解码,信道均衡,干扰消除,以及多用户和多天线检测。此外,本文还将讨论机器学习的基本瓶颈以及潜在的解决方案。
2019-09-17 eess.SP
A Low-Complexity Algorithmic Framework for Large-Scale IRS-Assisted Wireless Systems
智能反射面(IRSs)是下一代无线通信网络的革命性推动者,具有自定义无线电传播环境的能力。为了充分利用IRS辅助的无线系统的潜力,反射元件必须与传统的通信技术联合优化。然而,由此产生的优化问题提出了重大的算法挑战,主要是由于大规模的非凸约束引起的被动硬件实现。在本文中,我们提出了一个低复杂度的算法框架,结合交替优化和基于梯度的方法,大规模的IRS辅助无线系统。该算法可证明收敛到一个稳定点的优化问题。大量的仿真结果表明,该框架提供了显着的加速比与现有的算法相比,同时实现了可比的或更好的性能。
2020-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
MALRIS: Malicious Hardware in RIS-Assisted Wireless Communications
本文提出恶意RIS(MALRIS)概念,揭示受损硬件在被动操作下的对抗行为,建模功率分配与元件分配攻击,仿真证明有限硬件受损可显著降低误码率、吞吐量及保密性,旨在提升安全认识并支持可信部署。
2025-08-08 eess.SP
Meta-Learning Driven Lightweight Phase Shift Compression for IRS-Assisted Wireless Systems
本文提出元学习驱动的轻量级相移压缩与重建网络MCRNet,结合MAML少样本适配和深度卷积门控模块,在多种压缩比下以更小模型和更低时延实现与先进基线相当的NMSE性能,适用于动态IRS辅助无线系统。
2025-05-07 eess.SP
A Bandit Approach for Mode Selection in Ambient Backscatter-Assisted Wireless-Powered Relaying
反向散射辅助无线供电通信将超低功率反向散射发射机与能量收集设备相结合。本文研究了混合中继的传输模式选择问题,该中继通过在有源无线供电传输和无源环境反向散射之间切换来转发数据。它首先提出了一个混合中继系统模型,并推导出其端到端的成功概率在理论上最优,但实际上是不现实的,条件下。传输模式的选择,然后制定为一个随机的双臂强盗问题在变化的环境中的奖励分布是非平稳的。所提出的模型选择方案并不假设可以访问任何信道状态或网络条件,而仅仅依赖于从过去的传输记录中学习。数值分析进行验证所提出的基于带宽的模式选择方法。
2020-05-13 cs.NI eess.SP
Impact of Channel Models on Performance Characterization of RIS-Assisted Wireless Systems
大型可重构智能表面(RISs)辅助的通信系统的性能表征显著依赖于底层信道所采用的模型。在不切实际的信道模型下,系统性能可能会被高估或低估,从而为系统设计提供不准确的结论。在本文中,我们回顾了五个通道模型,选择逐步提高建模精度的大型RISs。对于每种渠道模型,我们强调了基本假设,其优点和局限性。我们比较系统的性能,根据上述信道模型,使用RIS配置算法从文献和本文提出的一种新的可扩展算法,特别是对于非常大的RIS的配置。
2023-01-17 cs.ET cs.IT eess.SP
Pilot-tone assisted 16-QAM photonic wireless bridge operating at 250 GHz
提出并演示了一种工作在250 GHz载波频率的光子无线网桥。为了减轻存在于这样的链路中的自激激光器的相位噪声,使用音调辅助载波恢复。与盲相位噪声补偿(PNC)算法相比,当分别与28 kHz和359 kHz的聚合洛伦兹线宽和20 GBd 16正交幅度调制(QAM)信号一起使用时,该技术表现出0.15 dB和0.46 dB的惩罚。无线网桥还在波分复用(WDM)场景中进行了演示,其中生成5个光信道并将其发送到Tx远程天线单元(RAU)。在此配置中,使用从224 GHz到294 GHz的全频带。最后,50 Gbit/s的传输是实现与建议的无线网桥在单信道配置。由于实验中使用的单向行进载波光电二极管发射的功率较低,无线传输距离被限制在10 cm。然而,基于最先进的THz技术的链路预算计算表明,使用这种方法可以实现>1000 m的距离。
2021-03-13 eess.SP
Backscatter-assisted Relaying in Wireless Powered Communications Network
研究了一种新的两用户无线供电通信网络(WPCN)中的协作方法,其中一个混合接入点(HAP)向两个分布式无线设备(WD)广播无线能量,而WD使用收集的能量向HAP发送各自独立的信息。为了解决WPCN中由远近效应引起的用户不公平问题,我们允许具有较强WD到HAP信道的WD使用其收集的部分能量来帮助将其他较弱用户的信息中继到HAP。特别是,我们利用在无线能量传输阶段的反向散射通信的使用,使帮助中继用户可以收获能量,并同时从较弱的用户接收信息。我们得到最大的共同吞吐量性能,通过联合优化的时间持续时间和功率分配的无线能量和信息传输。我们的仿真结果表明,后向散射辅助的合作方案可以有效地提高吞吐量公平性能的WPCN。
2018-07-14 cs.NI eess.SP
Delay Adaptation Method for Relay Assisted Optical Wireless Systems
在本文中,我们研究的光无线中继器之间的发射机和用户的红外光无线通信(IROWC)系统的中继终端。针对不同中继终端信号到达时间不一致的问题,提出了一种时延自适应方法。在典型的两阶段中继IROWC系统中,三种不同的中继终端部署方案进行了研究,提出的延迟自适应方法。仿真结果表明,与传统系统相比,该系统具有更好的脉冲响应,采用时延自适应方法的中继系统的均方根时延扩展平均比传统系统小30%。
2020-04-30 cs.NI eess.SP
Identification of RIS-Assisted Paths for Wireless Integrated Sensing and Communication
本文提出RIS模式交替方案,利用部分RIS动态调制信道功率以帮助UE识别RIS辅助路径,并建立统计模型分析检测性能,仿真验证了方法的有效性。
2025-06-04 eess.SP
Rate Maximization for RIS-Assisted OAM Multiuser Wireless Communications
本文提出RIS辅助的OAM多用户无线通信方案,通过交替优化发射功率与RIS相移,显著提升多用户系统的可实现和速率。
2024-08-02 eess.SP
Millimeter Wave Wireless Communication Assisted Three-Dimensional Simultaneous Localization and Mapping
本文研究了仅基于毫米波(mmWave)无线通信信号的复杂室内外环境下的三维(3D)同时定位与地图构建(SLAM)问题。首先,我们提出了一种基于深度学习的映射(DLM)算法,该算法可以利用一阶非视距(NLOS)通信链路(CL)上的反射点来构建环境的3D点云地图。具体而言,设计了一个分类神经网络来辨识一阶非视距CL,并从理论上计算出其上反射点的几何坐标。其次,结合惯性测量单元和波束斜视辅助定位方法的优点,实现了实时精确定位。然后,结合DLM和所采用的定位算法,我们开发了基于通信的SLAM(C-SLAM)框架,可以进行SLAM没有任何先验知识的环境。此外,复杂的室外和室内环境的广泛模拟验证了我们的方法的有效性。
2023-03-05 eess.SP
Statistical Results of Multivariate Fox-H Function for Exact Performance Analysis of RIS-Assisted Wireless Communication
针对多变量Fox-H函数表征下无线系统精确分析的空白,本文推导i.ni.d随机变量之和的分布,建立SNR统计与遍历容量分析框架,并用于含相位误差的RIS辅助Rician信道性能验证。
2023-11-02 eess.SP
Performance Evaluation of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted D-band Wireless Communication
近年来,无线数据业务的激增已经导致科学界探索使用更高的未分配频段,例如毫米波和太赫兹(0.1-10 THz)频带。然而,他们很容易堵塞障碍物铺设在收发器path. To解决这个问题,在这项工作中,使用可重构智能表面(RIS),以恢复发射机(TX)和接收机(RX)之间的链接,在D波段(110-170 GHz)进行调查。考虑RIS设计参数、TX/RX-RIS距离和RIS中心到收发器的仰角,在路径增益和容量方面评估系统性能。
2020-08-14 eess.SP
Fluid Antenna-Assisted Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems
本文提出一种流体天线辅助的SWIPT系统,通过联合优化基站发射波束成形与天线位置,并采用交替优化算法求解,显著提升了系统的通信速率与能量收集性能。
2024-07-24 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted MAC for Wireless Networks: Protocol Design, Analysis, and Optimization
可重构智能表面(RIS)是一种很有前途的反射式无线电技术,通过重构无线传播环境来提高未来无线系统的覆盖范围和速率。目前的工作主要集中在RIS的物理层设计上。然而,使多个设备与RIS的协助下进行通信是一个至关重要的挑战性问题。出于这一动机,我们探讨了在介质访问控制(MAC)层的RIS辅助通信,并提出了一个RIS辅助MAC框架。特别地,通过预协商和多维预留(MDR)方案来实现RIS辅助的传输。在此基础上,我们研究了RIS辅助的单信道多用户(SCMU)通信。其中,作为一个整体的RIS可以由一个用户预留以支持多个数据传输,从而在用户处实现高效的RIS辅助连接。此外,在频率选择性信道下,通过在RIS分组上实现MDR方案,进一步探索RIS辅助的多信道多用户(MCMU)通信,提高RIS的服务效率,降低计算复杂度。此外,建立了一个马尔可夫链的基础上提出的RIS辅助的MAC框架,SCMU/MCMU的系统性能进行分析。然后,制定的优化问题,以最大限度地提高整体系统容量的SCMU/MCMU与能源效率的约束。性能评估证明了每一项的可行性和有效性
2021-03-23 cs.NI eess.SP
Channel Estimation for Wireless Communication Systems Assisted by Large Intelligent Surfaces
本文研究了大型智能表面辅助下的无线通信系统的信道估计问题。由于辅助信道的特点,所研究系统的信道估计(CE)问题表现为一个有约束的估计误差最小化问题,这与传统的CE问题不同。拉格朗日乘子和双ascent为基础的估计方案,然后设计,以获得一个封闭的形式的解决方案的估计迭代。此外,还给出了系统性能评估的Cramer-Rao下界。仿真结果表明,在低信噪比条件下,与最小二乘法相比,所设计的方法可以提高估计精度达18%。
2019-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflective Surface Assisted Integrated Sensing and Wireless Power Transfer
本文研究IRS辅助的集成感知与无线能量传输系统,通过交替优化波束成形和IRS相移解决非凸问题,提出半定规划和低复杂度优化两种算法,仿真验证了IRS辅助无线能量传输的优势。
2023-12-01 eess.SP
Network Coexistence Analysis of RIS-Assisted Wireless Communications
可重构智能表面(RISs)因其能够控制信道环境的电磁特性而受到学术界和工业界的关注。然而,已经发现,RIS的引入可能带来新的和更严重的网络共存问题。如果这些新的网络共存问题不能得到有效解决,甚至可能进一步恶化网络性能。本文提出了一种RIS网络共存模型,并对该模型进行了详细的讨论,对存在的问题进行了深入的分析。两个新的RIS设计机制,包括一个新的多层RIS结构与带外滤波器和RIS阻塞机制,进一步探讨。最后给出了数值结果和讨论。
2022-07-27 eess.SP
Path Loss Modeling for RIS-Assisted Wireless System with Direct Link and Elevation Factors
本文提出了一种考虑发射机、接收机和RIS模块高度及直射链路的RIS辅助无线系统路径损耗解析模型,并给出近远场简化表达式,仿真证实其能优化系统部署策略。
2024-02-16 eess.SP
RFID-Assisted Indoor Localization Using Hybrid Wireless Data Fusion
University of Maine(缅因大学)
本文提出一种基于分区的混合室内定位方法,结合RFID跟踪设备与多种IoT无线技术,通过仅在分区边界布置标签以降低成本,并利用RSSI进行蓝牙、WiFi和ZigBee的线性位置估计,实验验证了该方法的有效性。
2023-07-28 cs.LG cs.NI eess.SP
Relay-Assisted Activation-Integrated SIM for Wireless Physical Neural Networks
Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College London, United Kingdom(英国伦敦帝国理工学院电气与电子工程系)
本文提出一种基于激活集成堆叠智能超材料的中继辅助无线物理神经网络架构,通过多跳无线传播结构实现非线性处理,提升分类准确率和表示能力。
2026-04-05 cs.LG eess.SP
Intelligent Reflecting Surface Assisted Wireless Communication: Modeling and Channel Estimation
最近完成的5G新无线电标准是几种尖端技术的结果,包括大规模多输入多输出(MIMO),毫米波(mm)通信和网络致密化。然而,这些技术面临两个主要的实际限制1)缺乏对无线信道的控制,以及2)无线接口的高功耗。为了满足绿色和可持续的未来蜂窝网络的需求,已经出现了使用智能反射表面(IRS)重新配置无线传播环境的概念。IRS由大量低成本的无源天线组成,这些天线可以巧妙地反射入射的电磁波以提高性能。本文着眼于对IRS的反射无线电概念的演变,概述了IRS辅助的多用户多输入单输出(MISO)通信模型,并讨论了它如何区别于传统的多天线通信模型。我们提出了一个最小均方误差(MMSE)的信道估计协议的设计和分析的IRS辅助系统。在2.5 GHz的工作频率的性能评估结果,以说明所提出的系统的效率。
2019-12-13 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Energy Efficiency Optimization for Uplink Multiuser Movable Antenna-Based Wireless Systems Assisted by Movable-Element RIS
Concordia University(康考迪亚大学)
本文研究了由可重构智能表面(ME-RIS)和配备可移动天线的基站(MA-BS)辅助的上行多用户系统中的能量效率(EE)优化问题,通过联合优化上行前置编码向量、用户发射功率、RIS相移及天线和RIS元件位置,提升系统EE。
2026-03-30 eess.SP
AI-assisted PHY technologies for 6G and beyond wireless networks
机器学习(ML)和人工智能(AI)已经成为无线网络中除了传统方法(例如基于模型的解决方案概念)之外的替代方法。传统的设计概念包括对底层过程的行为进行建模,而基于AI的方法允许通过从输入数据中学习来设计网络功能,这些输入数据应该被映射到特定的输出(训练)。此外,可以在功能的部署阶段(在线学习)学习新的输入/输出关系,并使基于AI的解决方案变得灵活,以便对新情况做出反应。特别是,新引入的用例,如5G中的超可靠低延迟通信(URLLC)和大规模机器类型通信(MMTC),使得这种方法成为必要,因为与主要为人为驱动的流量(4G,5G xMBB)设计的网络相比,网络复杂性进一步增强。本文的重点是说明人工智能技术在未来无线系统的物理层(PHY)的典型应用,因此它们可以被视为例如6 G系统的候选技术。
2019-08-26 eess.SP
Graph Neural Network Based Beamforming and RIS Reflection Design in A Multi-RIS Assisted Wireless Network
提出一种基于图神经网络的架构,用于多RIS辅助无线网络中联合优化基站波束成形与RIS相位偏移,通过二分图建模和消息传递实现高效干扰推断,具有强可扩展性并显著优于传统算法。
2025-01-24 eess.SP
Resource Allocation in Wireless Networks Assisted by Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面(RISs)最近吸引了广泛的兴趣,由于他们的能力,调谐无线传播环境,以提高系统性能的无线网络。本文研究了RIS辅助下的多用户单小区无线网络。首先,对于单用户系统的特殊情况,示出了三种可能的方法,以便相对于在基站处使用的波束形成器和RIS相移来优化信噪比。然后,对于多用户系统,假设信道匹配波束成形,相对于基站发射功率和RIS相移配置,跨用户的下行链路信号与干扰加噪声比的几何平均值被最大化。数值结果表明,所提出的方法是有效的,大大提高了所考虑的系统的性能。
2020-04-19 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted 6G Wireless Communications: A Novel Statistical Framework in the Presence of Direct Channel
本文针对存在直连路径的RIS辅助6G通信系统,提出一种统计框架,推导复合信道幅度与相位的概率密度函数新表达式,并通过仿真验证其正确性。
2023-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Space-Time Coded RIS-Assisted Wireless Systems with Practical Reflection Models: Error Rate Analysis and Negative Moment-Based Optimization with Saddle Point Approximation
Kocaeli University(科贾埃利大学);Yildiz Technical University(伊斯坦布尔技术大学);TÜBİTAK BİLGEM(土耳其科学技术研究委员会信息通信技术研究所)
本文提出了一种理论框架,用于分析RIS辅助多天线系统在使用OSTBC时的SER,采用实际反射模型,结合鞍点近似方法,推导出适用于任意RIS尺寸和相位配置的统一SER表达式。
2025-08-26 eess.SP
Optimization-driven Machine Learning for Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Wireless Networks
Sun Yat-sen University(中山大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);University of Idaho(爱达荷大学)
智能反射面(IRS)是近年来发展起来的一种通过控制单个散射单元的相移来实现无线信道整形的无源波束形成技术。由于散射单元的尺寸较大,无源波束形成通常受到高计算复杂度和不精确信道信息的挑战。在这篇文章中,我们将重点介绍在IRS辅助的无线网络中实现性能最大化的机器学习(ML)方法。一般来说,ML方法提供了增强的灵活性和鲁棒性,以应对不确定的信息和不精确的建模。实际挑战仍然存在,主要是由于离线训练需要大量数据集,在线学习收敛缓慢。这些观察促使我们为IRS辅助的无线网络设计一种新的优化驱动的ML框架,该框架既具有基于模型的优化的效率,又具有无模型ML方法的鲁棒性。通过将决策变量分成两部分,一部分通过外循环ML方法获得,而另一部分通过求解近似问题来有效地优化。数值结果表明,优化驱动的ML方法可以提高收敛性和奖励性能相比,传统的无模型学习方法。
2020-08-29 cs.LG eess.SP
Intelligent-Metasurface-Assisted Full-Duplex Wireless Communications
有限的射频频谱是无线通信系统设计中的一个基本因素。无线设备和系统数量的不断增加导致了拥挤的频谱,并增加了对通用和多功能全双工无线装置的需求。最近,动态和智能元表面被探索作为一个突出的技术解决方案,以当前的频谱稀缺的范例,机会主义地与各种用户共享频谱。智能元表面是一种动态的、超紧凑的、多功能的、可编程的结构,能够以全双工方式进行互易和非互易信号波传输。这种超颖表面的可控性和可编程性通过直流偏置以及偶尔施加到超颖表面的单位单元的有源组件的射频(RF)调制来控制,例如,二极管和晶体管。本文表明,这种智能元表面可以提高无线通信系统的性能,由于其独特的功能,如实时信号编码,非互易波束辐射,非互易波束控制放大,和先进的模式编码多址接入通信。
2021-05-19 eess.SP physics.app-ph
Throughput analysis of RIS-assisted UAV wireless systems under disorientation and misalignment
可重构智能表面(RIS)辅助无人机(UAV)通信已被确定为许多下一代应用的关键使能器。然而,据我们所知,还没有一个通用的框架来量化的RIS辅助无人机系统的吞吐量性能。出于这一动机,在本文中,我们提出了一个全面的系统模型,占多径衰落的影响,这是通过混合伽马建模,收发器硬件缺陷,随机波束迷失方向和错位,以检查吞吐量性能的RIS辅助无人机无线系统。在这个方向上,我们提出了一个新的封闭形式的表达系统的吞吐量为两种情况下:i)在存在和ii)在没有定向和错位。有趣的是,我们的研究结果揭示了上述现象的准确建模以及存在最佳透射光谱效率的重要性。
2022-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Indoor Simultaneous Localization and Mapping Using Reconfigurable Intelligent Surface
室内无线同时定位与地图构建(SLAM)被认为是未来6G系统中提供定位服务的有前途的技术。然而,传统的无线SLAM系统的准确性严重依赖于传播路径的质量,这是由不可控的无线环境的限制。在本文中,我们提出了一种新的SLAM系统辅助的可重构智能表面(RIS)来解决这个问题。通过配置RIS的相移,可以增强接收信号的强度以抵抗噪声的干扰。然而,相移的选择严重影响定位和映射阶段,这使得设计非常具有挑战性。为了解决这一问题,本文提出了RIS辅助室内SLAM系统的优化问题,并设计了一种误差最小化算法,仿真结果表明,与基准方案相比,RIS辅助室内SLAM系统的定位误差至少降低了31%。
2021-07-04 eess.SP
Computation Capacity Maximization for Pinching Antennas-Assisted Wireless Powered MEC Systems
针对无线供能MEC系统的传输损耗问题,提出夹压天线辅助方案,结合NOMA框架与融合PSO和连续凸逼近的交替优化算法,实现系统计算能力最大化,仿真验证其性能优于传统天线系统。
2025-06-18 eess.SP
Throughput Maximization for IRS-Assisted Wireless Powered Hybrid NOMA and TDMA
智能反射表面(IRS)的高反射波束形成增益使其不仅对无线信息传输而且对无线功率传输具有吸引力。在这封信中,我们考虑了一个IRS辅助的无线供电通信网络,其中基站(BS)发送能量到多个用户分组成多个簇在下行链路中,和集群的用户发送信息的BS在混合非正交多址和时分多址的方式在上行链路中。研究了优化IRS的反射波束形成以及BS的功率传输和不同用户簇的信息传输之间的时间分配以最大化网络的吞吐量,并提出了一种基于块坐标上升、半定松弛和顺序秩一约束松弛技术的有效算法来解决由此产生的问题。仿真结果验证了该算法的有效性,并显示了用户分簇设置对网络吞吐量性能的影响。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
AI-Assisted Low Information Latency Wireless Networking
5G Phase-2及以后的无线系统将更多地关注垂直应用,如自动驾驶和工业物联网,其中许多被归类为超可靠低延迟通信(uRLLC)。本文对无线网络控制系统中的uRLLC提出了另一种观点,即信息延迟比uRLLC的传统通信延迟更重要,信息延迟度量的是信息获取过程中的时滞所导致的信息失真。提出了一种基于人工智能的无线网络情境感知多智能体强化学习(SMART)框架,以解决信息延迟优化问题。展示了自动驾驶(AD)中典型应用的案例研究,即,密集排队和交叉口管理的研究表明,SMART可以有效地优化信息延迟,更重要的是,信息延迟优化系统在交通效率等AD性能方面明显优于传统的面向uRLLC的系统,从而指出了一种新的研究和系统设计范式。
2019-12-03 cs.IT cs.NI eess.SP
Opportunistic Reflection in Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Wireless Networks
本文研究多RIS辅助无线网络的多址协议设计,提出OMUR方法,通过选择最佳用户作为锚点优化RIS并同步非正交传输信号,简化版利用随机相移规避信道估计复杂性。
2023-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Energy and Age Pareto Optimal Trajectories in UAV-assisted Wireless Data Collection
研究了一种无人机辅助的无线网络,该网络中无人机从地面传感器节点收集信息,并将收集到的数据传输到仓库。信息新鲜度由信息年龄(AoI)度量捕获,而UAV的能量消耗被视为另一个性能标准。最重要的是,AoI和能源效率本质上是相互竞争的指标,因为降低AoI需要UAV更频繁地返回仓库,导致更高的能源消耗。为此,我们设计无人机路径,优化这两个相互竞争的指标,揭示帕累托前沿。为了制定这个问题,提出了一个多目标混合整数线性规划(MILP)与基于流的约束集,我们应用本德的分解建议制定。总体结果表明,所提出的方法可以推导出非支配的解决方案,无人机基于无线数据汇集的决策。数值结果证实了我们的研究,提出了两个目标的帕累托前沿和无人机轨迹的影响。
2022-05-10 cs.NI eess.SP
Throughput maximization of an IRS-assisted wireless powered network with interference: A deep unsupervised learning approach
我们考虑一个智能反射面(IRS)辅助的无线供电通信网络(WPCN),其中多天线功率信标(PB)发送一个专用的能量信号的无线电源。源首先收集能量,然后利用该收集的能量,将信息信号发送到也可能存在外部干扰的目的地。对于所考虑的系统模型,我们制定了一个分析问题,其目标是通过联合优化能量收集(EH)时间和IRS相移矩阵,以最大限度地提高吞吐量。优化问题是高维非凸的,因此可以通过调用任何最先进的算法,如遗传算法(GA)获得一个良好的质量解决方案。众所周知,遗传算法的性能一般是显着的,但它带来了高的计算复杂度。为此,我们提出了一种基于深度无监督学习(DUL)的方法,在这种方法中,神经网络(NN)可以非常有效地训练,因为不需要标记数据集的耗时任务。数值例子表明,我们提出的方法实现了更好的性能与复杂度的权衡,因为与GA相比,它不仅速度快了好几倍,而且还提供了几乎相同甚至更高的吞吐量。
2021-11-23 eess.SP
Intelligent Reflecting Surface-Assisted Wireless Key Generation for Low-Entropy Environments
物理层密钥生成是无线通信双方之间建立密钥的一个很有前途的候选方案。它提供了信息理论的安全性,是公钥技术的一个有吸引力的替代方案。这里,无线无线电信道的固有随机性被用作共享熵源以生成密码密钥材料。然而,实际的实施方式经常遭受静态信道条件,其表现出有限的随机性。在过去,已经做出了相当大的研究努力来解决这一基本限制。然而,当前的解决方案不是通用的,或者需要专用的硬件扩展,例如可重新配置的天线。在本文中,我们提出了一种新的无线密钥生成架构的基础上随机信道响应的智能反射表面(IRS)。由于其被动性质,合作IRS非常适合于为传统的资源受限的无线电提供随机性。我们进行了第一次实际的研究,成功地证明了基于IRS的物理层密钥生成与OFDM系统。在静态环境中,仅使用单个子载波,我们的IRS辅助原型系统实现了97.39 bps的密钥生成速率(KGR)与6.5%的密钥不一致率(KDR)量化后,同时通过标准的随机性测试。
2021-03-06 cs.CR eess.SP
Performance Analysis of RIS-Assisted Large-Scale Wireless Networks Using Stochastic Geometry
在本文中,我们研究的性能可重构智能表面(RIS)辅助大规模网络的覆盖概率和平均可达速率,使用随机几何特征。考虑到发射机(TX)和RIS之间的空间相关性,它们的位置由高斯泊松过程(GPP)联合建模。两种关联策略,即,最近关联和固定关联。对于RI辅助传输,信号功率分布与直接链路近似的伽马随机变量使用矩匹配方法,和拉普拉斯变换的聚合干扰功率推导出封闭的形式。基于这些表达式,我们分析了信道硬化效应的RI辅助传输,覆盖概率,和典型用户的平均可达速率。我们推导出封闭形式的覆盖概率表达式的固定关联策略和最近的关联策略的干扰限制的情况下。数值结果验证了分析,并说明了有效的RIS辅助传输与被动波束形成在提高系统性能。在干扰受限的情况下,采用最近关联策略,系统性能与TX的密度无关。
2022-08-18 eess.SP
UAV-Assisted Wireless Communications: An Experimental Analysis of A2G and G2A Channels
本文通过实验分析50至500米距离下无人机航向对A2G和G2A信道信号强度、TCP吞吐量及天线辐射方向图的影响,揭示航向因素在实际无人机通信中的关键作用。
2023-08-12 cs.NI eess.SP
On the Topological Aspects of UAV-Assisted Post-Disaster Wireless Communication Networks
在第六代(6G)网络的背景下,基于无线通信的应急管理系统(EMS)最近获得了越来越多的关注。据此,灾后通信的基本原理和开放的问题进行了讨论,特别是侧重于其拓扑方面。这一选择背后的动机是由于这样一个事实,即每当发生自然或人为灾害时,地面通信基础设施很有可能受到损害,因此需要有效地部署替代网络,以便使大多数平民和第一响应者(FR)能够进行通信。在本文中,我们首先提供了一个简短的回顾现有的空中自组织网络的灾后通信。接下来,我们将阐明这个问题的一些新方面,这些方面与支持受影响区域的网络拓扑有关。最后,借助选定的模拟结果,我们展示了受灾地区的蜂窝基础设施要求如何显着取决于其位置和扩展。
2021-09-28 eess.SP
Proactive Blockage Prediction for UAV assisted Handover in Future Wireless Network
针对毫米波通信视距易受阻塞的问题,提出利用无人机作为基站、结合计算机视觉预测阻塞并执行主动切换,实验表明该方法在保证无缝连接的同时将网络性能提升20%。
2024-11-04 eess.SP
A Business Model for Resource Sharing in Cell-Free UAVs-Assisted Wireless Networks
无人机(UAV)被广泛部署以增强无线网络容量并向基础设施覆盖范围之外的移动用户提供通信服务。近年来,在网络虚拟化技术的帮助下,多个服务提供商(SP)可以共享移动网络运营商(MNO)拥有的基础设施和无线资源。然后,它们使用从MNO获得的资源向其移动用户提供特定服务。然而,SP之间的无线资源共享是具有挑战性的,因为每个SP希望自私地最大化其效用/利润,同时满足其移动用户的QoS要求。因此,在本文中,我们提出了联合用户关联和无线资源共享问题的无蜂窝无人机辅助无线网络的目标,最大限度地提高总的网络效用的SP,同时确保其移动用户的QoS约束和资源约束的无人机部署的移动网络运营商。为了解决所提出的混合整数非凸问题,我们将所提出的问题分解为两个子问题:用户关联和资源共享问题。然后,一个双边匹配算法部署,以解决用户关联问题。我们进一步部署鲸鱼优化和拉格朗日松弛算法来解决资源共享问题。最后,大量的数值结果,以显示我们所提出的算法的有效性。
2021-07-02 cs.NI eess.SP
Analysis of IRS-Assisted NOMA for 6G Wireless Communications
非正交多址接入(NOMA)方案使得能够通过复用用户的信号来为具有相同资源块(即,频率或时间)的用户提供服务。智能反射表面(IRS)或可重构智能表面(RIS)是通过调整典型的无源反射组件来修改信号传播以提高传输效率的潜在方法。IRS以这种方式重新配置无线网络以提高系统性能。该研究考虑了IRS辅助下行NOMA系统。这项工作修改的参考模型,采用IRS特定的频率距离相关的路径损耗模型的IRS-NOMA下行链路接收功率和信号与干扰加噪声比(SINR)的测量,而不是一个典型的或传统的距离相关的路径损耗模型。与传统的路径损耗模型相比,结合IRS特定的路径损耗模型提供了更方便和更好的测量。此外,这项工作的数字参考模型的改进范围。
2022-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
A Digital Twin for Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Wireless Communication
可重构智能表面(RIS)是近年来兴起的6 G关键技术之一,它由大量低成本的无源元件组成,可以与电磁波进行智能交互,从而提高性能。然而,优化配置大量的RIS元素仍然是一个挑战。在本文中,我们提出了一种新的数字孪生框架的RIS辅助无线网络,我们称之为环境孪生(Env-Twin)。Env-Twin框架的目标是在各种粒度上实现最优控制的自动化。在本文中,我们提出了一个例子的Env-Twin模型来学习RIS配置与测量属性的接收器位置之间的映射函数,并在不涉及显式信道估计或波束训练开销的情况下,在RIS辅助的无线网络中相应的可实现速率。一旦学习,我们的Env-Twin模型可用于预测相同无线网络中任何新接收器位置的最佳RIS配置。我们利用深度学习(DL)技术来构建我们的模型,并研究其性能和鲁棒性。仿真结果表明,所提出的Env-Twin模型可以推荐接近最佳的RIS配置测试接收机的位置,实现接近上限的性能,假设完美的信道知识。我们的Env-Twin模型使用不到2%的总接收器位置进行训练。这个有前途的结果代表了巨大的潜力,建议的Env双框架开发一个实用的RIS解决方案,其中面板可以自动配置自己,而无需请求信道状态信息(CSI)从无线网络基础设施。
2020-09-01 cs.NI eess.SP
Joint Beamforming Design for Intelligent Omni Surface Assisted Wireless Communication Systems
智能反射面(IRS)由于能够动态控制反射电磁波的相移以构建良好的传播环境,被广泛认为是未来无线通信网络的关键使能技术之一。虽然IRS仅关注信号反射,但最近出现的智能全向(IOS)创新概念可以提供操纵反射和发射信号的双重功能。因此,IOS是用于实现无处不在的无线通信的新范例。在本文中,我们考虑了IOS辅助的多用户多输入单输出(MU-MISO)系统,其中IOS利用其反射和透射特性来增强MU-MISO传输。利用二阶锥规划(SOCP),黎曼流形,加权最小均方误差(WMMSE),和块坐标下降(BCD)的方法来解决功率最小化和和速率最大化问题。仿真结果验证了IOS的无线系统的先进性,并说明我们提出的联合发射波束形成,反射和发射相移,IOS能量划分设计算法的性能显着改善。与传统IRS相比,IOS可以显著扩展通信覆盖范围,增强接收信号强度,改善通信链路质量。
2022-09-01 eess.SP
Movable Antenna Assisted OAM Wireless Communications With Misaligned Transceiver
针对收发端UCA未对准导致OAM模式干扰的问题,提出可移动天线辅助的OAM无线通信方案,通过估计并调整旋转角度实现UCA对准,显著提升频谱效率。
2024-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Outage performance analysis of RIS-assisted UAV wireless systems under disorientation and misalignment
在本文中,我们分析了性能的可重构智能表面(RIS)辅助无人机(UAV)无线系统的混合伽马小尺度衰落,随机迷失方向,和未对准,以及收发器硬件的缺陷。首先,我们统计表征两种情况下的端到端信道,即,在没有以及在存在定向障碍和未对准的情况下,通过提取概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF)的封闭形式的公式。在上述表达式的基础上,我们提取了新的封闭形式的表达式中断概率(OP)的存在和不存在的定向和错位以及硬件缺陷。此外,高信号噪声比OP近似推导,导致提取的多样性顺序。最后,OP地板由于定向障碍和错位。
2022-01-28 cs.IT eess.SP math.IT