Graph-based Detection of Multiuser Impulse Radio Systems
脉冲无线电（IR）是一种宽带调制技术，它可以通过采用随机跳时（TH）与重复传输相结合来支持多个用户。后者旨在减轻碰撞的影响。这项工作采用了一个图形模型来描述的多用户系统，反过来，有利于列入一般的编码方案。基于系统的因子图表示，提出了几种迭代多用户检测器。这些检测器适用于任何二进制线性编码方案。所提出的多用户检测器的性能进行了评估，通过模拟揭示大的增益与低复杂度。
2021-05-23 cs.IT eess.SP math.IT
Source and Channel Coding for Correlated Sources Over Multiuser Channels
考虑了多用户信道上的信源和信道编码，其中接收机可以访问相关的信源侧信息。对于几种多用户信道模型，得到了信源和信道码最佳分离的充分必要条件。特别是，多址接入信道，复合多址接入信道，干扰信道和相关的源和相关的接收机侧信息的双向信道被认为是，和分离的最优性被证明为某些源和侧信息结构。有趣的是，为这些模型识别的最佳分离信源和信道码不一定是用于基本信源编码或信道编码问题的最佳码。换句话说，虽然信源和信道码的分离是最优的，但是这些最优码的性质受到联合设计准则的影响。
2009-07-09 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Wireless Energy Transfer With Coexisting Opportunistic Communication
这封信认为，一个主要的多用户多输入多输出（MIMO）无线能量传输（WET）系统和一个共存的次要的点对点MIMO无线信息传输（WIT）系统之间的频谱共享，其中WET产生干扰WIT和降低其吞吐量性能。我们表明，由于干扰，WIT系统遭受损失的自由度（DoF）的能量发射机（ET），其中，在一般情况下，需要大于1，以优化多用户WET与用户公平性的考虑发送的能量波束的数量成正比。为了最小化WIT中的自由度损失，我们进一步提出了一种基于分时原理的新的单波束能量传输方案，其中ET每次发送一个最优能量波束。这种新的方案实现了相同的WET系统的最佳性能，并最大限度地减少其干扰的WIT系统的影响。
2015-01-09 cs.IT math.IT
Power-Bandwidth Tradeoff in Multiuser Relay Channels with Opportunistic Scheduling
本文的目标是了解多跳中继技术的关键优点，共同在他们的能源效率和频谱效率的优势，在存在多用户分集增益从机会（即，信道感知）调度，并识别中继辅助多用户通信提供优于直接多用户通信的明显优势的机制和条件。为此目的，我们使用香农理论工具来分析在大（但有限）用户数量的渐近状态下具有$K$用户的衰落多用户中继信道上的能量效率和频谱效率之间的权衡（称为功率带宽权衡）（即，密集网络）。受益于\cite{Oyman_isit07}的极值理论的结果，我们描述了功率带宽的权衡和相关的能量和频谱效率的措施，带宽有限的高信噪比（SNR）和功率有限的低信噪比制度，并利用它们在调查的大系统行为的多用户中继信道的用户数和物理信道信噪比的函数。我们的分析结果在大（但有限）的$K$制度，量化能源和频谱效率性能非常准确的封闭形式的公式，并提供见解的影响，多跳中继和多用户分集技术的功率带宽权衡。
2008-10-28 cs.IT math.IT
Randomly Spread CDMA: Asymptotics via Statistical Physics
本文利用统计物理学中的复制方法研究了大系统极限下的随机扩频码分多址（CDMA）和多用户检测。任意输入分布和平坦衰落。一个通用的多用户检测器的后验均值估计的形式应用前单用户解码。通用检测器可以具体化为匹配滤波器、解相关器、线性MMSE检测器、联合或单独最佳检测器等。据发现，每个用户的检测输出，虽然在一般渐近非高斯条件下的传输符号，收敛的用户数到无穷大的一个确定性的函数的“隐藏”高斯统计独立的干扰。因此，多用户信道可以解耦：每个用户体验等效的单用户高斯信道，其信噪比遭受由于多址干扰的退化。未编码的错误性能（例如，符号错误率）和互信息，然后可以使用退化因子来完全表征，退化因子也称为多用户效率，其可以通过求解本文中识别的一对耦合的固定点方程来获得。基于一般的线性矢量信道模型，结果也适用于MIMO信道，如在多天线系统。
2005-03-24 cs.IT math.IT
Semi-Blind Multiuser Detection Under the Presence of Reconfigurable Intelligent Surfaces
分析研究了一种多用户多输入多输出无线通信系统，该系统借助可重构智能表面（RIS）进行工作。中间RIS配备有多个元件，并通过随机相位旋转操作以同时服务于多个用户。独立的瑞利衰落条件之间假设所包括的信道。分析研究了接收端采用线性高效迫零检测的系统性能。特别是，中断性能推导出封闭形式的表达式，对于不同的系统配置设置在接收机的可用信道状态信息。此外，联合相干/非相干线性检测的解析。最后，提供了一些新的工程见解，如信道状态信息和/或天线/RIS阵列的体积如何影响系统的整体性能，以及通过利用联合相干/非相干方案的性能/复杂性权衡所产生的效率。
2021-10-10 cs.IT math.IT
Capacity Regions and Optimal Power Allocation for Groupwise Multiuser Detection
在本文中，最佳的功率分配和容量区域推导出GSIC（groupwise连续干扰消除）系统工作在多径衰落信道下，在不理想的信道估计条件下。结果表明，信道估计误差对系统容量的影响是双重的：它影响一组用户内的接收机的性能，以及消除性能（通过消除误差）。推导了一种迭代功率分配算法，在此基础上可以证明，当按消除误差对分组进行排序时，所需的总接收功率最小，且第一个检测到的分组具有最小的消除误差。性能/复杂性的权衡问题也讨论了直接比较系统容量为不同的实现：GSIC与线性最小均方误差（LMMSE）接收机内的检测组，GSIC与匹配滤波器接收机，多码LMMSE系统，和简单的所有匹配滤波器接收机系统。
2005-01-24 cs.IT math.IT
Study of Robust Multiuser Scheduling and Power Allocation in Cell-Free MIMO Networks
本文针对无蜂窝大规模MIMO网络下行链路中信道状态信息不完善的问题，提出鲁棒用户调度与功率分配框架，分别优化总速率和最小化均方误差，仿真验证了其显著提升网络性能的效果。
2025-02-09 cs.IT math.IT
RIS Deployment Optimization with Iterative Detection and Decoding in Multiuser Multiple-Antenna Systems
本研究优化RIS部署，通过分析用户数、AP天线和RIS元素对IDD性能的影响，证实SISO见解可推广至多用户MIMO系统。
2025-01-18 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser Modulation Classification Based on Cumulants in AWGN Channel
本文讨论了干扰发射机对自动调制分类（AMC）的负面影响。本文提出了两种在干扰情况下的自适应调制分类方法：单用户调制分类（SUMC）和多用户调制分类（MUMC）。当一个发射机的接收功率大于其他发射机时，SUMC方法识别该发射机的调制类型，而其他发射机被视为干扰。另外，当所有发射机的接收功率彼此接近时，我们提出MUMC方法来识别所有发射信号的调制类型。用于识别两种方法的发射机调制类型的特征SUMC和MUMC是高阶累积量。SUMC和MUMC利用了独立随机变量累积量的叠加性质。我们研究了我们的分类器的鲁棒性相对于不同的功率的接收信号，通过分析和仿真结果，我们已经表明，分析结果将通过仿真证实。通过仿真研究了MUMC和SUMC两种情况下信号同步误差的影响。
2009-08-14 cs.IT math.IT
Influence of Behavioral Models on Multiuser Channel Capacity
针对波分复用系统，本文研究不同发射机行为模型对单波长可达信息速率的影响，并在基础 WDM 信道模型下首次给出最大可达速率的上下界。
2015-04-09 cs.IT math.IT physics.optics
Optimal Multi-View Video Transmission in Multiuser Wireless Networks by Exploiting Natural and View Synthesis-Enabled Multicast Opportunities
多视角视频（MVV）提供沉浸式观看体验，但以增加无线网络的流量负载为代价。在本文中，我们想优化MVV传输在多用户无线网络中，利用自然组播的机会，并查看合成启用组播的机会。具体来说，我们首先建立了一个数学模型，以指定在服务器和每个用户的视图合成，并表征其对组播机会的影响。这个模型是非常重要的，从根本上使视图合成为基础的组播机会的优化。对于给定的视频质量要求的所有用户，我们考虑的视图选择，传输时间和功率分配的优化，以最小化的平均加权和能量消耗的视图传输和合成。此外，在服务器端和每个用户端分别满足能耗约束的情况下，考虑了视点选择、传输时间和功率分配以及视频质量选择的优化，以使总效用最大化。这两个优化问题是具有挑战性的混合离散-连续优化问题。对于第一个问题，我们提出了一个算法，以获得一个最佳的解决方案，降低了计算复杂性，利用最优性。对于每个问题，为了降低计算复杂性，我们还提出了一个低复杂度的算法来获得一个次优的解决方案，使用凸差分（DC）规划。最后，数值结果表明，所提出的解决方案比现有的优势，并证明了MVV传输中的视图合成使能的组播机会的优化的重要性。
2019-12-28 cs.IT math.IT
Impact of Beam Misalignment on Hybrid Beamforming NOMA for mmWave Communications
研究了毫米波多用户通信中基于混合波束形成的非正交多址接入技术。HB为下行链路多用户毫米波系统提供功率高效和低复杂度的预编码，这增加了系统的复用增益和频谱效率。将NOMA应用于基于HB的系统，称为HB-NOMA，可以扩展用户数量，同时提供高频谱效率。然而，每个NOMA簇中用户的有效信道之间的不完全相关性严重降低了HB-NOMA的可达速率。本文首先提出了HB-NOMA的和速率最大化问题，并提出了一种有效的算法来解决它。然后，它表明，在每个NOMA簇中的用户的有效信道之间的关系可以近似的相关因子。其次，分析了不完全相关性的影响，推导出了完全相关和不完全相关情况下用户可达速率的下界。最后，从一个不完美的相关性所造成的速率差距进行评估，并推导出一个严格的上限。仿真结果表明，低相关性降低了用户的可达速率。在大尺寸制度和单路径通道的下限是紧的。
2018-12-23 cs.IT math.IT
Vector Precoding for Gaussian MIMO Broadcast Channels: Impact of Replica Symmetry Breaking
采用统计物理学中的“副本法”对高斯多输入多输出（MIMO）广播信道中的矢量预编码进行大系统分析。假设发射机包括与非线性预编码组合的线性前端，其最小化前端施加的发射能量损失。针对离散复杂输入字母表，通过在预编码之前将输入字母表放宽到更大的字母表集合来最小化能量惩罚。对于常见的离散格基松弛问题，发现该问题违反了副本对称性假设，并提出了副本对称性破缺的假设。的预编码器的输出，以及限制的能量惩罚的限制经验分布，推导出一步副本对称性破缺。对于凸松弛，副本对称性被发现持有和相应的结果进行比较。具体到一个“迫零”（ZF）的线性前端，和非合作用户，去耦的结果，根据该结果，由每个单独的接收机观察到的信道可以有效地由马尔可夫链u-x-y，其中u，x，和y是信道输入，等效的预编码器输出，和信道输出，分别表示。对于离散的基于格子的字母松弛，副本对称性破缺的影响证明了在发射机的能量惩罚。频谱效率的分析提供了比较离散的基于格的松弛对凸松弛，以及线性ZF和汤姆林森Harashima预编码（THP）。聚焦于四相相移键控（QPSK），显着的性能增益的晶格和凸松弛相比，线性ZF预编码，中到高的信噪比（SNR）。THP也表现出色。
2011-02-25 cs.IT math.IT
Spectral Efficiency of Multiple Access Fading Channels with Adaptive Interference Cancellation
在快速时变衰落环境中可靠地估计用户的信道和数据是多用户检测（MUD）技术的一个非常具有挑战性的任务，该MUD技术承诺对于诸如非正交CDMA和基于空间复用MIMO的LTE的干扰受限系统的令人印象深刻的容量增益。本文分析了DS-CDMA上行链路中传统单用户和多用户接收机的相对信道估计误差性能，并给出了它们对输出信干噪比（SINR）性能的影响。信道估计的均方误差（MSE）和可实现的频谱效率，这些接收机从输出SINR计算得到的，然后与新的自适应干扰消除接收机实现比较。结果表明，自适应接收机使用连续（SIC）和并行干扰消除（PIC）的方法提供了更好的信道估计和SINR性能，从而显着增加可实现的和数据速率。
2012-05-13 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser Broadcast Channel
该研究针对IRS辅助MISO广播信道，提出二分法框架刻画容量域，证明IRS可降低动态波束成形需求，且大规模IRS下ZF方案和速率可逼近DPC方案，为实际系统设计提供指导。
2023-04-28 cs.IT math.IT
Performance Analysis of 6G Multiuser Massive MIMO-OFDM THz Wireless Systems with Hybrid Beamforming under Intercarrier Interference
本文针对6G多用户大规模MIMO-OFDM太赫兹系统，在考虑载波频率偏移导致的载波间干扰及分子吸收、稀疏性和多径衰落影响下，提出基于黎曼流形优化与迫零的两阶段混合波束成形方法，以最小化干扰降低复杂度并验证其性能。
2024-01-22 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Training of the Superimposed Direct and Reflected Links in Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multiuser Communications
在可重构智能表面（RIS）辅助系统中，CSI的获取和反射系数的优化是一对突出的设计问题。在本文中，提出了一种新的信道训练协议，这是能够实现灵活的性能与信令和导频开销以及实现复杂度的权衡。更具体地说，首先，我们构思了一个整体的信道估计协议，它集成了现有的信道估计技术和被动波束形成设计。其次，我们提出了一个新的渠道培训框架。与传统的信道估计安排相比，我们的新框架将训练阶段划分为几个时段，其中估计叠加的端到端信道，而不是分别估计直接BS用户信道和级联的反射BS-RIS用户信道。结果，通过比较多个训练周期上的目标函数值来优化RIS的反射系数。此外，我们的信道训练协议的理论性能进行了分析和比较下的最佳反射系数。此外，我们的信道训练协议在降低复杂度，导频开销以及信令开销的潜在好处也详细。第三，我们推导出的理论性能的信道估计协议和我们的信道训练协议中存在的噪声的SISO的情况下，这提供了有用的见解噪声对整体RIS性能的影响。最后，我们的数值模拟所提出的协议的性能和验证我们的理论分析。特别是，仿真结果表明，我们的信道训练协议是更有竞争力的信道估计协议在低信噪比。
2021-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of Double-Stacked Intelligent Metasurface-Assisted Multiuser Massive MIMO Communications in the Wave Domain
针对单层RIS波束控制受限问题，提出在mMIMO系统的基站侧与中间空间部署双层堆叠智能超表面（SIM），实现基于波的合并与配置，并采用PGAM同时优化相移，显著提升了上行和频谱效率。
2025-02-02 cs.IT eess.SP math.IT
Estimation of Timing Offsets and Phase Shifts Between Packet Replicas in MARSALA Random Access
基于相关性定位的多副本译码（MARSALA）是一种新的用于卫星返回链路的随机接入技术。它遵循竞争解决分集时隙Aloha（CRDSA）的多个传输和干扰消除方案。此外，在接收器侧，MARSALA使用自相关来定位同一数据包的副本，以便相干地组合它们。以前的工作已经显示出良好的性能的MARSALA与理想的信道状态信息和完美的相干组合的不同副本的一个给定的数据包的假设。然而，在实际系统中，同步误差（诸如在单独时隙上的副本之间的定时偏移和相移）将导致接收信号的较少的建设性组合。本文介绍了一种方法来估计和补偿的副本之间的定时和相位差，之前，他们的组合。然后，在残留的定时偏移和相移方面的信号失调的影响，建模和分析评估。最后，通过仿真评估了MARSALA在实际信道条件下的性能，并与CRDSA在各种情况下进行了比较。
2016-04-18 cs.IT math.IT
Impact of Spatially Consistent Channels on Digital Beamforming for Millimeter-Wave Systems
大规模多输入多输出（MIMO）的前提是基于相干传输和检测。大部分关于大规模MIMO的大量文献提出了简化的统计传播模型上的性能评估。所有这些模型都是基于丢弃的，并且不能确保信道参数的连续性。在本文中，我们量化的空间一致性（SC）模型的大规模MIMO系统的波束成形的影响。我们专注于一个28 GHz的多用户城市微蜂窝场景的下行链路。使用最近标准化的第三代合作伙伴计划38.901 SC-I过程，我们评估的信号与干扰加噪声比的用户设备和系统遍历和频谱效率与迫零，块对角化，和信号泄漏加噪声比波束成形。我们的研究结果表明，在实际的信噪比水平，SC信道产生显着的性能损失相对于没有SC的情况下，由于大量的空间相关性的信道参数。
2020-03-03 cs.IT eess.SP math.IT
Large-System Analysis of Joint Channel and Data Estimation for MIMO DS-CDMA Systems
本文提出了一个大系统的性能分析的联合信道估计，多用户检测，每用户解码（CE-MUDD）的随机扩展多输入多输出（MIMO）直接序列码分多址（DS-CDMA）系统。研究了一种基于逐次译码和线性最小均方误差（LMMSE）信道估计的次优接收机。副本的方法，在统计力学中开发的，是用来评估在大系统的限制，其中用户的数量和扩频因子趋于无穷大，而它们的比率和发射和接收天线的数量保持不变的性能。将基于LMMSE信道估计的联合CE-MUDD的性能与基于单次LMMSE信道估计的几个接收器的频谱效率进行比较，其中解码的数据符号不用于细化初始信道估计。结果表明，联合CE-MUDD的使用显着降低了由于导频信号的传输，特别是对于多天线系统的速率损失。因此，与基于单次信道估计的接收机相比，联合CE-MUDD可以提供显著的性能增益。
2011-04-20 cs.IT math.IT
Dirty-paper Coding without Channel Information at the Transmitter and Imperfect Estimation at the Receiver
在本文中，我们研究的影响，不完善的信道估计在接收机和没有信道知识在发射机上的容量的衰落科斯塔的信道状态信息非因果已知的发射机。我们推导出最佳的脏纸编码（DPC）计划和相应的可实现的速率与高斯输入的假设。我们的研究结果，不相关的瑞利衰落，提供直观的见解的影响的信道估计和信道特性（如信噪比，衰落过程，信道训练）的可实现的速率。这些在多用户无线通信（例如广播信道）和信息嵌入应用（例如鲁棒水印）的实际场景中是有用的。我们还研究了适合每个应用程序的最佳训练设计。我们提供了一个单用户衰落科斯塔的信道与最大似然（ML）信道估计的数值结果。这些说明了一个有趣的实际的权衡之间的训练量和它的影响，使用DPC方案的干扰消除性能。
2007-06-19 cs.IT math.IT
Channel Correlation Diversity in MU-MIMO Systems -- Analysis and Measurements
在多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统中，信道相关性对系统性能是不利的。我们证明，广泛使用的，但过于简化，相关模型，为每个终端产生相同的相关配置文件往往会严重低估系统性能。与此形成鲜明对比的是，更多的物理动机的模型，捕捉跨多个终端的功率角谱的变化，产生不同的相关模式。这对系统性能有很大的影响。假设相关瑞利衰落和下行链路迫零预编码，紧密的封闭形式的近似的平均信噪比，遍历和频谱效率。我们的表达式提供了清晰的见解不同的相关模式对上述性能指标的影响。与以往的作品不同，相关模型参数化的测量数据，从最近的2.53 GHz的城市宏蜂窝运动在德国科隆。总体而言，本文的结果可以被视为从实际MU-MIMO系统的性能预期的及时重新校准。
2019-07-01 cs.IT math.IT
Zero Forcing Detection For Short Packet Transmission Under Channel Estimation Errors
研究了短分组传输体制下的多用户多输入多输出无线通信系统。当信号经历瑞利信道衰落条件时，采用信道估计误差的实际情况。与大多数以前的作品，信道估计误差项被视为信号，而不是干扰或噪声，这可能会进一步提高系统的整体性能。传输操作的空间复用模式被认为是，而迫零检测被施加在接收机。新的和准确的封闭形式的中断概率和总系统的有效吞吐量的表达式。利用的分析结果，一些新的工程见解，也提出了，如信道估计误差的天线数量，发射功率，和/或编码速率的影响。
2019-03-16 cs.IT math.IT
Cooperative Pilot Spoofing in MU-MIMO Systems
在这封信中，我们考虑下行链路传输的多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统与迫零（ZF）预编码器存在多个攻击者。我们提出了一种协作导频欺骗攻击（CPSA），攻击者在上行链路信道训练阶段协作损害信道估计，旨在降低整个小区的下行链路吞吐量。我们首先评估CPSA对信道估计和下行链路ZF预编码设计的影响，然后推导出可实现的下行链路和速率的解析表达式。此外，我们调查的最佳攻击策略，以尽量减少可实现的下行链路和速率。我们证明了所考虑的优化问题是一个凸优化问题，因此可以方便地获得全局最优解。数值结果表明，CPSA攻击导致严重的性能恶化的攻击功率和攻击者的数量的增加。
2020-07-14 cs.IT math.IT
