Precoding for the Sparsely Spread MC-CDMA Downlink with Discrete-Alphabet Inputs
稀疏签名已被提出用于CDMA上行链路以降低多用户检测复杂度，但它们尚未被充分利用用于其下行链路对应物。在这项工作中，我们提出了一个多载波CDMA（MC-CDMA）的下行链路通信，其中定期稀疏签名部署在频域。以符号检测的角度来看，我们制定了一个问题，适合于下行链路与离散字母作为输入。该问题的解决方案为基站提供了一种功率有效的预编码算法，其服从移动站处的最小符号错误概率（SEP）要求。在该算法中，签名稀疏性是至关重要的，以减少预编码的复杂性。数值结果证实，在相同的SEP目标下，与迫零预编码和具有优化正则化参数的正则化迫零预编码相比，所提出的预编码具有与系统负载相关的功率降低增益。对于一个固定的系统负载，它也表明，稀疏MC-CDMA与稀疏水平的适当选择达到几乎相同的功率效率和链路吞吐量的密集MC-CDMA的预编码复杂度降低，由于稀疏签名。
2017-02-08 cs.IT math.IT
Energy Efficiency in Multi-Hop CDMA Networks: a Game Theoretic Analysis Considering Operating Costs
博弈论分析是用来研究接收机的选择和发射功率的多跳网络中，节点使用直接序列码分多址（DS-CDMA）通信的能量效率的影响。一个纳什均衡的游戏中，网络节点可以选择他们的接收机，以及他们的发射功率，以最大限度地提高每单位的能量（包括发送和操作能量），他们发送的比特总数。在这种情况下，不同的线性多用户接收器的使用所产生的能量效率进行比较的非合作游戏。当使用多用户接收机，特别是线性最小均方误差（MMSE）接收机，而不是传统的匹配滤波器接收机时，观察到能量效率的显着增益。
2008-01-23 cs.IT math.IT
Energy Efficiency in Multi-hop CDMA Networks: A Game Theoretic Analysis
博弈论分析是用来研究接收机的选择上的能量效率的多跳网络中，节点使用直接序列码分多址（DS-CDMA）进行通信的影响。一个纳什均衡的游戏中，网络节点可以选择他们的接收机，以及他们的发射功率，以最大限度地提高他们每单位能量发送的比特总数。在这种情况下，从使用不同的线性多用户接收器的能量效率进行比较，在非合作博弈和帕累托最优解。为了便于分析，特别注意渐近大网络。当使用多用户接收机，特别是线性最小均方误差（MMSE）接收机，而不是传统的匹配滤波器接收机时，观察到能量效率的显着增益。
2006-05-22 cs.IT math.IT
Performance Comparison of Energy-Efficient Power Control for CDMA and Multiuser UWB Networks
本文研究了无线数据网在不同的多址接入方案，即直接序列码分多址（DS-CDMA）和脉冲无线电超宽带（IR-UWB）时，使用节能功率控制技术的性能。由于系统的大带宽，多径信道被假定为频率选择性的。利用非合作博弈模型和大系统分析工具，推导了网络参数对纳什均衡效用的显式表达式。提出了DS-CDMA相对于IR-UWB的损耗度量，证明了两种方案的实质等价性。仿真结果验证了分析的正确性。
2007-05-07 cs.GT cs.IT math.IT
Optimal Power Control for Multiuser CDMA Channels
在本文中，我们将功率区域定义为K个用户的功率分配集合，使得每个用户都满足最小信号干扰比（SIR）。在具有固定线性接收机和签名序列的多用户CDMA系统中，SIR被建模。我们证明了幂区域在线性和对数尺度上是凸的。此外，它还有一个分量最小元素。功率约束被包括在与所有可行功率调整的集合的交集中。在这个框架中，我们的目标是通过最小化一个分量单调泛函来最小化总功耗。如果可行功率域非空，则达到最小值。否则，作为一种解决方案，以平衡冲突的利益，我们建议的最低点在功率区域的投影到一组可行的功率设置。最后，通过适当的效用函数，最小化总消耗功率的问题可以看作是寻找纳什讨价还价的解决方案，这从博弈论的角度揭示了权力分配。凸性和分量单调性是这一结果的必要前提。
2005-09-15 cs.IT math.IT
A Game-Theoretic Approach to Energy-Efficient Modulation in CDMA Networks with Delay Constraints
利用博弈论的框架研究了M-QAM调制下星座大小对无线网络能量效率的影响。提出了一种非合作的游戏，其中每个用户寻求选择其发射功率（和可能的发射符号率）以及星座的大小，以最大限度地提高自己的效用，同时满足其延迟服务质量（QoS）的约束。这里使用的效用函数测量每焦耳能量消耗传输的可靠比特数，特别适用于能量受限的网络。最佳反应策略和纳什均衡解的建议的游戏。它示出，为了最大限度地提高其效用（每焦耳比特），用户必须选择最低的星座大小，可以容纳用户的延迟约束。使用这个框架，能源效率，延迟，吞吐量和星座大小之间的权衡也进行了研究和量化。网格编码调制的能量效率的影响进行了讨论。
2007-04-30 cs.GT cs.IT math.IT
A Game-Theoretic Approach to Energy-Efficient Modulation in CDMA Networks with Delay QoS Constraints
利用博弈论的框架研究了M-QAM调制下星座大小对无线网络能量效率的影响。提出了一种非合作的游戏，其中每个用户寻求选择其发射功率（和可能的发射符号率）以及星座的大小，以最大限度地提高自己的效用，同时满足其延迟服务质量（QoS）的约束。这里使用的效用函数测量每焦耳能量消耗传输的可靠比特数，特别适用于能量受限的网络。最佳反应策略和纳什均衡解的建议的游戏。它示出，为了最大限度地提高其效用（每焦耳比特），用户必须选择最低的星座大小，可以容纳用户的延迟约束。该策略不同于将频谱效率最大化的策略。使用这个框架，能源效率，延迟，吞吐量和星座大小之间的权衡也进行了研究和量化。此外，网格编码调制的能量效率的影响进行了讨论。
2007-05-12 cs.GT cs.IT math.IT
Joint Receiver and Transmitter Optimization for Energy-Efficient CDMA Communications
本文主要研究无线CDMA网络中联合多用户检测和资源分配的跨层节能问题。特别地，假设在上行链路接收机中采用线性多用户检测器，所考虑的情况是允许每个终端改变其发射功率、扩频码和上行链路接收机，以便最大化其自身的效用，该效用被定义为数据吞吐量与发射功率的比率。借助博弈论的方法，建立了一个效用最大化的非合作博弈模型，并证明了存在唯一的纳什均衡，在一定条件下，该均衡也是帕累托最优的.给出了关于SINR最大化和MSE最小化问题之间关系的理论结果，并且，借助于大系统分析的工具，实现了一种新的分布式功率控制算法，基于关于感兴趣的用户的很少的先验信息。在一个大的CDMA系统中的活跃用户所实现的效用配置文件也计算，而且，集中的社会最优解进行了分析。还简要地详细说明了将所提出的框架扩展到多小区场景的考虑。仿真结果证实，所提出的非合作游戏在很大程度上优于竞争的替代品，它表现出相当小的性能损失相对于社会最优解，只有在用户数超过处理增益的情况下。最后，结果也表明，基于大系统分析的理论封闭形式的公式和数值实验的结果之间的良好的协议。
2007-12-09 cs.GT cs.IT math.IT
Spreading Code and Widely-Linear Receiver Design: Non-Cooperative Games for Wireless CDMA Networks
研究了接收端采用宽线性检测的多用户无线码分多址数据网上行链路非协作收发机的优化问题。虽然以前在这方面的工作集中在一个简单的实信号模型，在本文中使用的数据的基带复表示，以便适当地考虑到接收信号的I和Q分量。对于接收信号不正确的情况，考虑了一种宽线性接收结构，分别处理数据及其复共轭。几个非合作的资源分配游戏被认为是这种新的情况下，通过使用宽线性检测的性能增益进行了评估，通过理论分析。数值结果证实了理论研究结果的有效性，并表明，利用非合作资源分配中的数据的不适当的性质带来显着的多用户无线系统的性能改善。
2009-06-18 cs.GT cs.IT math.IT
Performance Analysis of CDMA Signature Optimization with Finite Rate Feedback
分析了有限速率反馈下CDMA签名优化的性能。对于特定的用户，接收端从签名码本中选择一个签名向量，以避免来自其他用户的干扰，并通过有限速率和无差错的反馈链路将相应的索引反馈给该用户。我们假设码本是随机构造的，其中条目是独立的且各向同性分布的。它已被证明，随机构造的码书是渐近最优的。在本文中，我们考虑两种类型的签名选择标准。一个是选择最小化来自其他用户的干扰的特征向量。另一种是选择特征向量以匹配最弱干扰方向。通过使处理增益、用户数和反馈比特以固定比率接近无穷大，我们推导出了计算这两种准则的平均干扰的精确渐近公式。我们的模拟证明了理论公式。分析可以扩展到评估信号干扰加噪声比的匹配滤波器和线性最小均方误差接收机的性能。
2006-03-09 cs.DM cs.IT math.IT
Power control and receiver design for energy efficiency in multipath CDMA channels with bandlimited waveforms
本文通过博弈论的方法研究了无线数据网中联合多用户检测和功率控制的跨层设计问题。在Meshkati等人工作的基础上，其中，为了在简单的同步码分多址系统中实现能量效率，使用博弈论的工具，将系统非线性、带限码片脉冲的使用以及由无线信道引起的多径失真明确地结合到分析中。提出了几种非合作游戏，其中用户可以改变他们的发射功率和他们的上行链路接收机，以最大限度地提高他们的效用，这在这里被定义为数据吞吐量发射功率的比率。特别是，首先考虑在接收机处采用线性多用户检测器的情况，然后考虑采用非线性判决反馈多用户检测器的更具挑战性的情况。所提出的游戏示承认一个独特的纳什均衡点，而仿真结果表明所提出的解决方案的有效性，以及使用的决策反馈多用户接收机带来显着的性能改善。
2007-04-18 cs.IT math.IT
A Multi-Interference-Channel Matrix Pair Beamformer for CDMA Systems
矩阵对波束形成器（MPB）是一种很有前途的盲波束形成器，它利用感兴趣信号（SOI）的时间特征来获取其空间统计信息。它不需要任何方向信息或训练序列的知识。然而，现有的MPB的主要问题是它们具有严重的阈值效应，并且阈值将随着干扰功率的增加甚至接近无穷大而增长。特别地，该问题在具有结构化干扰的场景中普遍存在，例如多径信道中的周期性重复的白噪声、音调或MAI。本文首先给出了MPB投影空间的设计原则，它与系统抑制结构干扰的能力和有限样本性能密切相关。根据该原理，设计了一种基于多干扰信道的矩阵对波束形成器（MIC-MPB）。为了适应动态信道，提出了一种自适应波束形成算法。理论分析和仿真结果表明，当干扰功率增大时，该波束形成器具有较小的有界阈值。还通过一些数值例子，在各种情况下的MIC-MPB和现有的MPB的性能比较。
2010-10-01 cs.CE cs.IT math.IT
Energy-Efficient Power Control in Multipath CDMA Channels via Large System Analysis
基于大系统分析方法，对多径码分多址（CDMA）信道上行链路的功率控制过程进行了设计和分析。利用最小二乘估计的工具，提出了一种新的以能量效率最大化为目标的分布式功率控制算法，该算法对干扰背景的先验信息要求很低;此外，还表明LSA可以用于以良好的精度预测在多径信道上的平衡处操作的大型网络的性能和操作条件，即功率，信号与干扰加噪声比（SINR）和用户间的效用简档，其中效用被定义为对于用于传输的每个能量单位可靠地传递到接收机的比特数。此外，线性接收器之间的基于LSA的性能比较进行在平衡时实现的能量效率方面。最后，还考虑了效用最大化训练长度的选择问题。数值结果表明，一个非常令人满意的协议的理论分析与仿真结果得到的系统与有限（而不是那么大）的用户数量。
2008-07-19 cs.GT cs.IT math.IT
Delay-aware data transmission of multi-carrier communications in the presence of renewable energy
本文研究了可再生能源辅助多载波系统中的时延感知数据传输。除了利用当地的可再生能源外，发射机还可以购买电网电力。通过在每个传输周期中调度发送的数据量（数据在发送之前存储在缓冲器中）、子载波分配和可更新分配，发送器旨在在缓冲器延迟约束下最小化购买成本。通过对所提出的随机优化问题的理论分析，发现通过条件最好的子载波传输调度数据是最优的，贪婪的可再生能源是近似最优的。在此基础上，提出了一种不需要未来信息的在线算法。数值结果表明，所提出的算法的延迟和成本性能。此外，与延迟最优策略和成本最优策略进行了比较。
2015-07-06 cs.IT math.IT
Hardware-In-the-Loop Measurements of the Multi-Carrier Compressed Sensing Multi-User Detection (MCSM) System
MCSM是最近提出的新系统概念，用于解决未来通信系统（如5G和工业4.0系统）中设想的大规模接入问题。这项工作的重点是实际验证的理论增益，MCSM提供使用硬件在环（HIL）测量设置。我们提出了两种不同的情况下的结果：（一）一个LoS实验室设置和（ii）一个非LoS机房。在这两种情况下，MCSM表现出有前途的性能方面的支持用户的数量和实现的可靠性。
2015-11-30 cs.IT math.IT
On the Comparison of Single-Carrier vs. Digital Multi-Carrier Signaling for Long-Haul Transmission of Probabilistically Shaped Constellation Formats
我们报告的理论和实验研究的非线性公差的单载波和数字多载波的方法与概率形状的星座。PCS16QAM的实验传输在超长距离上以120 GBd进行评估。
2021-09-22 cs.IT eess.SP math.IT
Impact of Frequency Selectivity on the Information Rate Performance of CFO Impaired Single-Carrier Massive MU-MIMO Uplink
在本文中，我们研究了频率选择性对剩余CFO场景中所需的每用户发射功率之间的差距的影响（即在基站（BS）的CFO估计/补偿后[6]），在理想/零CFO场景中，对于固定的每用户信息速率，在单载波大规模MU-MIMO上行链路系统与TR-MRC接收机。信息论分析表明，这个差距随着信道的频率选择性的增加而减小。而且，在残余CFO情形中，在具有不完美信道估计的频率选择性信道中，仍然可实现$\mathcal{O}(\sqrt{M})$阵列增益（$M$是BS天线的数量）。
2016-06-10 cs.IT math.IT
A stochastic non-cooperative game for energy efficiency in wireless data networks
本文通过博弈论的方法研究了CDMA无线数据网中的能量效率问题。建立在最近的一篇论文的前两个作者，其中一个非合作的游戏扩展码优化，功率控制，和接收机设计已被提出来最大限度地提高数据吞吐量的比率，为每个活跃的用户发送功率，这里描述了一个随机算法来执行自适应实现所述的非合作游戏。所提出的解决方案是基于RLS型和LMS型适应的组合，并利用现成的测量。仿真结果表明，该方法的性能接近于需要大量先验信息的非自适应博弈，具有令人满意的精度。
2007-05-21 cs.GT cs.IT math.IT
Game Theoretic Analysis of an Adversarial Status Updating System
我们研究了一个状态更新系统的博弈论均衡点，对手在下行链路中阻塞更新。我们考虑的系统模型与没有多样性。对手可以干扰整个通信窗口的$α$比例。在没有分集的模型中，在每个时隙中，基站根据平稳分布从$N$用户中调度用户。对手阻塞（阻塞）其从全部$T$时隙中选择的$αT$时隙。对于这个系统，我们表明，一个纳什均衡不存在，但是，Stackelberg均衡存在时，调度算法的基站作为领导者和对手作为追随者。在具有分集的模型中，在每个时隙中，基站从$N$用户中调度一个用户，并根据平稳分布从$N_{sub}$子载波中选择一个子载波向被调度的用户发送更新分组。对手在其选择的子载波上阻塞其从$T$时隙中选择的$αT$时隙。对于这个系统，我们证明了一个纳什均衡存在，并确定了纳什均衡。
2022-02-10 cs.IT cs.NI eess.SP
