Interference Mitigation Through Limited Receiver Cooperation
干扰是限制无线网络性能的主要问题。接收机之间的协作可以通过形成分布式MIMO系统来帮助减轻干扰。然而，在大多数情况下，接收器合作的速率是有限的。一个比特的接收器协作可以减轻多少干扰？在本文中，我们研究了两个用户的高斯干扰信道与会议解码器回答这个问题在一个简单的设置。我们确定了两个区域的接收器合作的增益：线性和饱和区域。在线性区域中，接收器协作是有效的并且提供自由度增益，其是一个协作比特购买一个以上比特或者两个协作比特购买一个以上比特直到饱和。在饱和区域中，接收器协作是低效的并且提供功率增益，该功率增益最多是恒定的，而与接收器协作的速率无关。通过对容量区域的表征，得出了两比特以内的结论.所提出的策略包括两个部分：（1）传输方案，其中采用具有简单功率分割的叠加编码，以及（2）协作协议，其中一个接收器量化-bin-并-转发其接收信号，并且另一个在接收到边信息之后解码-bin-并-转发其接收信号。
2009-11-11 cs.IT math.IT
Broadcast Cooperation Strategies for Two Colocated Users
这项工作考虑的问题，从一个单一的发射机通信，在网络上与共处的用户，通过一个独立的块瑞利衰落信道。用户的托管性质允许合作，这增加了从发射机到目的地用户的总体可实现速率。发射机不知道衰落系数，而接收机可以获得完美的信道状态信息（CSI）。这就产生了发射机使用的多层广播方法。在我们的网络设置中，广播方法可以改善托管用户之间的合作。这是由于广播的性质，其中信道质量越好，可以解码的层越多。用户之间的合作是在加性白高斯信道（AWGN）上进行的，具有中继功率约束，和无限的带宽。研究了三种常用的协作技术：前向放大（AF）、前向压缩（CF）和前向解码（DF）。这些方法扩展使用广播的方法，对于宽松的解码延迟约束的情况下。对于这种情况下，一个单独的处理层，其中包括多会话合作被证明是有益的。此外，给出了无限多个AF会话的封闭形式表达式和更复杂的CF的递归表达式。各种合作策略的数值结果表明多会话合作的效率。
2006-08-17 cs.IT math.IT
Optimal Routing for the Gaussian Multiple-Relay Channel with Decode-and-Forward
在本文中，我们研究了高斯多中继信道上的路由问题，其中节点采用解码和转发编码策略。我们感兴趣的路由信息流通过继电器，实现最高的DF率。我们首先构建一个算法，证明找到最佳DF路由。由于该算法在最坏情况下运行在阶乘时间内，我们提出了一个多项式时间的启发式算法，找到一个最佳的路线与高概率。我们证明，最佳（和接近最佳）DF路由是很好的，在实践中通过模拟分布式DF编码方案，使用低密度奇偶检验码打孔和增量冗余。
2007-04-23 cs.IT math.IT
The Impact of CSI and Power Allocation on Relay Channel Capacity and Cooperation Strategies
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行比较。准静态相位衰落下，当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI），它表明，发射机合作优于接收机合作，而相反的是真实的，当功率最优分配的合作节点之间，但只有CSI在接收机（CSIR）是可用的。当节点具有相同的功率与CSIR只，合作方案被证明提供没有能力的改善，在相同的网络功率约束下的非合作。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。在高SNR区域中的快速瑞利衰落下，得出类似的结论。合作系统提供弹性衰落信道幅度，然而，容量变得更敏感的功率分配，和合作节点需要更紧密地在一起的解码和转发方案是容量实现。此外，为了实现容量的提高，完整的CSI是必要的发射机合作，而在接收机合作的最佳功率分配是必不可少的。
2008-11-01 cs.IT math.IT
The Benefit of Encoder Cooperation in the Presence of State Information
在许多通信网络中，信道状态信息在各个节点处的可用性为网络节点提供了一起工作或“协作”的机会。“这项工作研究了在多址信道中与合作促进者合作的好处，编码器处的分布式状态信息，以及解码器处可用的完整状态信息。在各种因果关系的约束下，获得充分的条件，使得编码器通过促进器的合作结果在总容量的增益，具有无限的斜率在与编码器共享的信息速率。这一结果扩展了作者之前关于网络合作的工作，其中没有节点可以访问状态信息。
2017-07-18 cs.IT math.IT
Security-Reliability Trade-off Analysis of Multi-Relay Aided Decode-and-Forward Cooperation Systems
我们考虑一个合作的无线网络，包括一个源，一个目的地和多个中继操作的窃听者，试图挖掘的源-目的地传输的存在。我们提出了多中继选择方案，以保护源免受窃听。更具体地，多中继选择允许多个中继同时将源的传输转发到目的地，这不同于传统的单中继选择，在传统的单中继选择中，仅选择最佳中继来帮助从源到目的地的传输。为了比较的目的，我们考虑经典的直接传输和单中继选择作为基准计划。我们推导出封闭形式的表达式的拦截概率和中断概率的直接传输，以及单中继和多中继选择方案在瑞利衰落信道。结果表明，随着中断要求的放宽，三种方案的拦截性能提高，反之亦然，这意味着有一个\emph{security versus reliability trade-off}（SRT）。我们还表明，无论是单中继和多中继选择方案优于直接传输的SRT方面，证明了中继选择方案的优势，保护源的传输免受窃听攻击。最后，在增加中继器的数量时，单中继器和多中继器选择方案的SRT都显著提高，并且如预期的那样，多中继器选择优于单中继器选择。
2015-07-05 cs.IT math.IT
Relay vs. User Cooperation in Time-Duplexed Multiaccess Networks
在多接入网络中的用户合作的性能进行比较，使用无线中继。使用总的发送和处理功率消耗在所有节点作为成本度量，中断概率实现动态解码和转发（DDF）和放大和转发（AF）的两个网络进行比较。结合区域平均数值模拟的几何包容性高信噪比（SNR）中断分析表明，对于K用户多址网络，在DDF和AF下，用户和中继协作分别实现最大分集K和2。然而，当考虑处理和通信的能量成本时，中继协作可以比用户协作更节能，即，中继协作实现了编码（SNR）增益，特别是在低SNR状态中，其超越了用户协作的分集优势。
2008-09-12 cs.IT math.IT
Capacity Gain from Transmitter and Receiver Cooperation
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行了比较。当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI）时，证明了发射机协作优于接收机协作，而当功率在节点间进行最优分配但只有接收机相位CSI可用时，则相反.此外，当节点具有相等的平均功率且仅具有接收器相位CSI时，与具有相同平均网络功率的非协作方案相比，协作并不能提供容量改善。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。此外，它表明，完整的CSI是必不可少的发射机合作，而最优的功率分配是必不可少的接收机合作。
2005-08-02 cs.IT math.IT
Wireless Network Simplification: The Performance of Routing
考虑一个无线高斯网络，其中源希望在N个全双工中继节点的帮助下与目的地通信。今天，大多数实用的系统都使用连接它们的最佳路径将信息从源路由到目的地。在本文中，我们表明，路由可以在最坏的情况下导致一个无限的差距，从网络容量-或者说，物理层的合作可以提供无限的收益路由。更具体地说，我们发现，对于$N$中继高斯网络与任意拓扑结构，路由可以在最坏的情况下保证一个近似的分数$\frac{1}{\left\lfloor N/2 \right\rfloor + 1}$的能力，完整的网络，独立的SNR制度。我们证明，这种保证是根本的，即，这是我们可以为中继网络中的路由提供的最高最坏情况保证。接下来，我们考虑这些保证是如何改进的高斯分层中继网络与$L$层和$N_L$中继每层。证明了对于任意的$L$和$N_L$，网络中总存在一条路由，该路由对于奇数的$L$（分别约为0和0），至少近似达到网络容量的$\frac{2}{(L-1)N_L + 4}$ $\left(\mbox{resp.}\frac{2}{LN_L+2}\right)$.甚至是$L$），并且存在其中最佳路由恰好达到这些分数的网络。这些结果是在网络简化框架内制定的，该框架询问我们可以通过使用子网（在我们的情况下，单一路径）实现的容量的比例。在我们的证明中的一个基本步骤是MIMO天线选择的简化结果，也可能是独立的利益。据我们所知，这是第一个结果的特…
2017-11-03 cs.IT math.IT
The Three Node Wireless Network: Achievable Rates and Cooperation Strategies
我们考虑由三个节点组成的无线网络，并受到半双工和总功率约束的限制。这个公式包含了文献中研究的许多特殊情况，并允许捕捉它们所共有的共同特征。这里，我们关注三种特殊情况，即1）中继信道，2）组播信道，和3）会议信道。这些特殊情况被合理地选择以反映不同程度的复杂性，同时突出三节点无线网络的不同变体所共享的共同点。对于中继信道，我们提出了一个新的合作计划，利用无线反馈增益。该方案结合了解码转发和压缩转发策略的优点，避免了早期工作中采用的理想反馈假设。我们的分析表明，该方案的可实现的速率在低和高的信号噪声比制度的反馈增益递减。受建议的反馈策略的启发，我们确定了一个贪婪的合作框架，适用于组播和会议通道。我们的性能分析揭示了几个很好的性质，建议贪婪的方法和合作的源信道编码在利用接收机侧信息的无线网络设置的核心作用。我们的证据合作组播边信息依赖于新的嵌套和独立的装箱编码器以及列表解码器。
2005-07-01 cs.IT math.IT
Degradedness Under Cooperation
Technion - IIT（以色列理工学院）
本文提出新的退化性概念，证明在特定条件下解码转发是最优策略，并推导了广播信道的容量界限。
2025-12-03 cs.IT math.IT
Signal-Aligned Network Coding in K-User MIMO Interference Channels with Limited Receiver Cooperation
本文提出了一种适用于K用户时变多输入多输出（MIMO）干扰信道和有限接收机协作的信号对齐网络编码（SNC）方案。我们假设，接收器连接到一个中央处理器，通过有线合作链接与个人有限的能力。我们的SNC方案确定了发射机的预编码矩阵，使得发射的信号在每个接收机处对齐。然后，通过物理层网络编码，将对齐的信号解码为消息的无噪声整数组合，也称为网络编码消息。我们的方案的关键思想是确保独立的整数组合的消息可以在接收器解码。因此，中央处理器可以通过求解线性无关方程来恢复发射机的原始消息。我们证明了我们的SNC方案实现了充分的自由度（DoF），利用信号对齐和物理层网络编码。仿真结果表明，我们的SNC方案优于计算和转发方案在有限的SNR制度的两个用户和三个用户的情况下。我们的SNC方案的性能改善主要来自于有效利用信号子空间，用于将消息的独立线性方程传递到中央处理器。
2018-10-22 cs.IT math.IT
Achievable Degrees of Freedom of the K-user Interference Channel with Partial Cooperation
在本文中，我们考虑了部分合作的K-用户干扰信道，其中K个用户的严格子集合作。对于具有长度为M的协作子集的K用户干扰信道，总自由度的外边界是KM/（M+1）。在本文中，我们提出了一个信号空间为基础的干扰对齐方案，证明了这些自由度的情况下K=M+2的可扩展性。该方案包括一个设计的发射预编码矩阵和处理算法，我们称之为连续干扰对齐（SIA）算法。每个消息的解码器使用SIA算法来处理由M个协作接收器接收的信号，以便获得最大可用自由度。
2011-06-01 cs.IT math.IT
Cooperative Lattice Coding and Decoding
提出了一种适用于超时受限协作信道的格型编码框架。该框架提供了实际的实现Azarian等人提出的最佳合作协议。特别是，对于中继信道，我们实现了一个变种的动态解码和转发协议，它使用正交星座减少所看到的目的地的单输入单输出时间选择性的通道，同时继承相同的分集复用权衡。这种简化允许使用传统的置信传播或树搜索架构来构建接收器。我们的框架还概括了杨和Belfiore的编码方案的放大和向前合作的背景下。对于协作多址信道，提出了一种与Azarain等人的最优线性协作协议相匹配的树编码方法。对于这种情况下，MMSE-DFE Fano解码器被示出享受性能和复杂度之间的良好权衡。最后，所提出的计划的效用是建立通过全面的仿真研究。
2006-02-16 cs.IT math.IT
Cooperative Compute-and-Forward
我们研究了在计算和转发下用户合作的好处。与网络编码非常相似，计算转发网络中的接收器恢复发射器消息的有限域线性组合。恢复是通过线性码实现的：发射机将消息映射到线性码本，接收机尝试将输入的信号叠加解码为码字的整数组合。然而，如果信道增益不对应于合适的线性组合，则可实现的计算速率低。为了应对这一挑战，我们提出了一个合作的方法来计算和转发。我们设计了一个格编码的方法来块马尔可夫编码，我们构建了一个解码和转发风格的计算策略。发送器广播格形码字，解码彼此的消息，然后协作地发送分辨率信息以帮助接收器解码整数组合。使用我们的策略，我们表明，合作提供了一个显着的改善，在可实现的计算速率和多样性复用的权衡。
2012-03-03 cs.IT math.IT
On Large Scale Distributed Compression and Dispersive Information Routing for Networks
本文研究大型网络中的分布式信源编码问题。对分布式编码的常规方法的实际部署构成存在威胁的主要障碍是解码器复杂度随着源的数量和编码速率的指数增长。这种复杂性的增长使得许多传统方法甚至对于中等规模的网络也不切实际。在本文中，我们提出了一种新的解码范式，大规模分布式压缩解码器的复杂性是明确控制在设计过程中。我们的方法的核心是一个模块，称为“位子集选择器”，其作用是明智地提取一个适当的子集，每个单独的源解码接收到的位。我们提出了一个实用的设计策略，基于确定性退火（DA）的联合设计的系统组件，使直接优化的解码器的复杂性失真的权衡，从而所需的可扩展性。我们还指出了大规模分布式压缩问题和传感器网络中的相关问题之间的直接联系，即相关源的分散信息路由。这使我们能够扩展大规模分布式压缩的背景下提出的设计原则，设计高效的路由器，最低成本的相关源在整个网络中的通信。在真实数据集和合成数据集上的实验提供了比传统方法大幅度增益的证据。
2013-01-06 cs.IT math.IT
Distributed Coalition Formation Games for Secure Wireless Transmission
无线节点之间的协作最近已经被提出用于在存在多个窃听者的情况下提高无线传输的物理层（PHY）安全性。虽然现有的PHY安全文献回答了这样一个问题：“从合作中获得的链路级保密率是多少？”“，本文试图回答的问题"如何实现这些收益在一个实际的分散的无线网络，并在存在成本的信息交换？''.为此，我们将物理层安全合作问题建模为具有不可转移效用的联盟博弈，并提出了一种分布式联盟形成算法。通过该算法，无线用户可以合作和自组织成不相交的独立联盟，同时最大限度地提高他们的保密率，同时考虑到信息交换过程中的安全成本。我们分析了解码和转发和放大和转发合作的联盟结构，并研究了用户如何适应网络拓扑结构的环境变化，如移动性。通过仿真，我们评估所提出的算法的性能，并表明，通过联盟形成使用解码和转发，每个用户的平均保密率提高到25.3%和24.4%（45个用户的网络）相对于非合作和放大和转发的情况下，分别。
2009-11-13 cs.IT math.IT
Can Negligible Cooperation Increase Network Capacity? The Average-Error Case
在通信网络中，协作策略是网络节点一起工作以改善网络性能指标（诸如和速率）的编码方案。本文研究了在具有两个编码器和一个解码器的离散多址信道中编码器的协作问题。网络中通过速率受限链路连接到两个编码器的节点（称为协作促进器（CF））实现协作策略。以前，作者提出了一类多址信道的平均误差和容量有一个无限的导数的限制CF输出链路容量接近零。作者还证明，对于某些信道，最大误差和容量是不连续的点，CF的输出链路容量等于零。本文证明了当CF输出链路容量收敛于零时，平均误差和容量是连续的，即平均误差和容量的无穷导数不是最大误差情形下的不连续性的结果.
2018-01-11 cs.IT math.IT
On the Optimality of Decode and Forward for Some Cooperative Broadcast Channels
Telecom Paris（巴黎电信学院）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文研究了在某些协作广播信道中解码转发方案的最优性，通过分层编码和解码转发技术，确定了新的容量区域边界点，并应用于高斯信道和混合信道模型。
2026-01-13 cs.IT math.IT
On the Benefit of Cooperation in Relay Networks
这项工作解决了合作促进者（CF）模型，其中网络节点通过速率受限的通信设备进行协调。对于独立的多址接入信道（MAC）编码器，CF模型是已知的，以显示显着的速率的好处，即使当合作的速率可以忽略不计。具体地，作为协作速率$C_{CF}$的函数的MAC总速率的益处有时在$C_{CF}=0$处具有无限斜率。这项工作研究的问题，通过CF合作是否可以产生类似的无限斜率的好处时，适用于内部网络编码器，其中MAC发射机之间的依赖关系，可以建立没有CF的帮助。为此，这项工作研究CF模型时，适用于中继节点的单源，单终端，钻石网络组成的广播信道，然后由MAC。在中继信道与正交接收机组件，仔细推广的部分解码转发/压缩转发的CF模型的下限产生的无限斜率的好处的充分条件。其他结果包括衍生的钻石网络的无限斜率率效益直接从相应的MAC组件的属性时，孤立地研究了一个家庭。
2022-02-03 cs.IT math.IT
Spectrum Leasing via Cooperation for Enhanced Physical-Layer Secrecy
合作频谱租赁是指主用户将部分频谱资源租赁给次用户以换取合作的可能性。在存在窃听者的情况下，这种对应关系提出了这种概念的新应用，其中次级合作旨在通过对窃听者产生比对初级接收器更多的干扰来提高初级网络的保密性。为了以积极的方式产生干扰，这项工作研究了在具有多个天线的次级发射机处的波束形成器的最优设计，该波束形成器在满足次级网络所需的速率的同时最大化初级网络的保密率。此外，我们调查两种情况下，取决于窃听者的操作：i）窃听者对待的干扰作为一个加性噪声（单用户解码）和ii）窃听者试图解码和删除的辅助信号（联合解码）的辅助传输。数值结果证实，对于广泛的所需的二级速率约束，所提出的频谱租赁策略增加了主网络的保密率相比，没有频谱租赁的情况下。
2012-05-01 cs.IT math.IT
Cooperative Binning for Semi-deterministic Channels with Non-causal State Information
研究了仅在编码器和解码器处具有非因果信道状态信息的半确定性中继信道（SD-RC）的容量。容量是通过一个计划的基础上合作箱转发。该方案允许发射机和中继之间的合作，而不需要由中继解码消息的一部分。传输被划分为块，并且信道的每个确定性输出（由中继器观察到）被映射到bin。编码器和中继器使用bin索引来选择下一个传输块中的协作码字。在因果关系中，合作是独立于国家的。在\emph{non-causal}设置中，中继的传输和状态之间的依赖性可以增加传输速率。编码器隐式地将部分状态信息传递给中继。特别地，它使用下一个块的状态并相应地选择协作码字，并且中继传输取决于协作码字，因此也取决于状态。我们还认为，多址接入信道的部分cribbing作为一个半确定性信道。该方案实现了非因果CSI信道的容量区域。检查结果在几种情况下，我们引入了一个新的问题的点对点（PTP）信道的状态提供给发射机的状态编码器。有趣的是，即使CSI在接收器处也是可用的，我们提供了一个示例，该示例示出了在状态编码器处具有非因果CSI的容量严格大于具有因果CSI的容量。
2017-04-02 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Cooperative Protocols for Full-Duplex Relay Channels
在这项工作中，能量有效的合作协议进行了研究，全双工中继（FDR）与干扰。在这些协议中，中继援助只寻求在一定条件下对不同的链路中断，以确保有效的合作。最近，一种能量有效的选择性解码和转发协议被提出用于FDR，并且被证明在中断方面优于现有的方案。在这里，我们提出了一个增量选择性解码和转发协议，提供额外的节能，同时保持相同的中断性能。我们比较了这两种协议的性能方面的端到端的信噪比累积分布函数，通过封闭形式的表达式。最后，我们通过仿真证实了我们的理论结果，并显示了与非选择性协作（无论信道条件如何，中继器都进行协作）相比的相对中继功率节省。
2013-10-17 cs.IT math.IT
A Distributed MAC Protocol for Cooperation in Random Access Networks
无线局域网以其低成本和易于部署的特点成为无线通信在日常生活中最成功的应用之一。这种成功的使能技术是无线信道的随机接入方案的使用。随机接入需要节点之间的最小协调，这大大降低了基础设施的成本。近年来，无线网络中的协作通信因其具有更高的速率和可靠性而受到越来越多的关注。一个额外的MAC开销是必要的协调节点，以允许合作，这种开销可能会抵消合作的好处。在这项工作中，提出了一个完全分布式的协议，允许网络中的节点通过两跳和解码和转发的数据传输到一个共同的网关节点进行合作。结果表明，高吞吐量增益获得的个人吞吐量，可以保证在网络中的任何节点。这些结果通过Monte Carlo模拟进行了验证。
2009-11-03 cs.IT math.IT
Multihop Routing for Data Delivery in V2X Networks
依赖于车辆到车辆（V2V）通信的进位和转发策略的数据传输非常重要，但是由于频繁的连接中断而具有高度挑战性。幸运的是，结合车辆到基础设施（V2I）通信，由于其在桥接远程车辆连接方面的可用性，大大提高了交付机会。然而，V2V和V2I通信的协作（称为车辆到一切（V2X）通信）需要特定的多跳路由设计来增强数据传输性能。为了解决这个问题，本文提供了一个数学框架来研究V2X网络中的数据传输性能，包括传输延迟和数据率。通过理论分析，我们建立了一个全局和分布式的优化问题，以最大化传输延迟和数据率的加权和。然后用凸优化理论求解优化问题，并根据求解结果，提出了一种全局和分布式多跳路由算法来选择最优路由，使加权和最大化。在广泛的系统参数下进行了大量的仿真，验证了所提出算法的严密性，仿真结果为V2X网络中多跳路由算法的设计提供了参考，以最小化延迟和最大化数据率。
2019-01-15 cs.IT math.IT
Negligible Cooperation: Contrasting the Maximal- and Average-Error Cases
在通信网络中，协作策略是编码方案，其中网络节点一起工作以改善网络性能度量，例如通过网络传递的总速率。本文研究了两个编码器和一个解码器在离散多址接入信道（MAC）中的编码器协作问题。通过速率受限链路连接到两个编码器的网络节点（这里称为协作促进器（CF））实现协作策略。作者以前的工作提出了两类MAC：（i）一类平均误差和容量在CF输出链路容量接近零的极限中具有无穷导数，以及（ii）第二类MAC的最大误差和容量在CF的输出链路容量等于零的点处不连续。这项工作对比了CF在最大和平均误差情况下的功率，表明通过CF输出链路通信的恒定数量的比特可以在最大误差和容量中产生正增益，而更大数量的比特，甚至是在块长度中次线性增长的数字，永远不会在平均误差和容量中产生不可忽略的增益。
2019-11-24 cs.IT math.IT
On the Capacity of CSI Based Transmission Link Selection in Decode-and-Forward Cooperative System
本文从容量的角度研究了解码转发协作系统中的最佳传输链路选择问题。传输链路可以是源节点和目的地节点之间的协作（经由中继）或直接链路。在具有多个中继和源与目的地之间的直接链路的两跳DF系统中，可以基于协作中涉及的所有链路的全部或部分信道状态信息（CSI）来执行传输链路选择。推导了DF协作系统中基于完全CSI和部分CSI的路径选择方案的遍历容量。此外，与这些表达式的帮助下，完全和部分CSI的链路选择方案进行了比较。
2014-07-04 cs.IT math.IT
Trade-off between Communication and Cooperation in the Interference Channel
本文研究了多用户干扰信道下的编码问题。众所周知，在涉及两个以上用户的某些设置中，对准干扰信号导致可实现的速率提高。我们认为，在一般的干扰问题，无线电通信面临着一个权衡他们的消息，他们相应的解码器或与其他用户合作，调整他们的信号。传统上，使用诸如线性码和分组码的结构化码来执行干扰对准。我们通过一个例子表明，通常的结构化编码方案用于干扰抵消缺乏必要的灵活性，以优化这种权衡。基于这种直觉，我们提出了一类新的代码这个问题。我们使用的例子表明，这些代码的应用程序提供了严格的改进方面的可实现的速率。最后，我们推导出一个新的可实现的三用户IC，严格改善了以前已知的内边界这个问题。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Rate Maximization for Half-Duplex Multiple Access with Cooperating Transmitters
我们推导出一个实用的半双工方案的最佳资源分配的高斯多址信道与发射机合作（MAC-TC）。基于速率分裂和叠加编码，两个用户在3个阶段上向目的地发送信息，使得用户在前2个阶段部分地交换他们的信息，并且在最后一个阶段协作地向目的地发送信息。当用户间链路强于每个用户-目的地链路时，该方案接近容量实现;作为特殊情况，它还包括部分解码转发中继。我们提出了有效的算法来找到最佳的资源分配最大化的个人或总和速率，并确定相应的最佳方案，为每个信道配置。对于固定的相位持续时间，功率分配问题是凸的，并且可以基于KKT条件解析地求解。最佳的相位持续时间，然后可以得到数字使用简单的搜索方法。结果表明，随着用户间链路质量的提高，最优方案从不合作到部分合作再到完全合作，即用户间充分交换信息并合作发送到目的地。因此，在具有强用户间链路的实际系统中，在两个用户处的简单解码转发中继是速率最优的。
2013-07-02 cs.IT math.IT
Cooperative Routing for Wireless Networks using Mutual-Information Accumulation
无线多跳网络中节点间的协作可以提高通信可靠性、降低能耗、减少延迟。当节点使用无比率码执行互信息累积时，可能的改进甚至更大。在本文中，我们研究在这样的网络中的路由问题。给定一个网络，一个源，和一个目的地，我们的目标是最小化端到端的传输延迟下的能量和带宽的限制。我们提供了一个算法，确定哪些节点应该参与转发消息，以及应该分配给每个节点的资源（时间，能量，带宽）。我们的方法分为两个子问题，每个子问题都可以有效地解决。对于任何传输顺序，我们表明，解决最佳的资源分配可以制定为一个线性规划问题。然后，我们表明，传输顺序可以通过交换节点的线性规划的解决方案的基础上系统地改善。求解线性规划序列会以非常有效的方式导致局部最优解。在建议的合作路由解决方案相比，据观察，传统的最短路径多跳路由通常会招致额外的延迟和能量支出的顺序为70%。我们的第一个算法是集中式的，假设路由计算可以在一个中央处理器完成，可以完全访问整个系统的信道状态信息。我们还设计了两个分布式路由算法，只需要本地信道状态信息。我们提供的模拟表明，对于相同的网络，分布式算法找到的路由，只有约百分之二至百分之五的效率低于集中式算法。
2009-08-26 cs.IT math.IT
Cooperative Slotted Aloha for Multi-Base Station Systems
我们介绍了一个框架，研究时隙Aloha与合作基站。假设一个地理邻近的通信模型，我们提出了几个解码算法与不同程度的基站的合作（非合作，空间，时间，时空）。通过空间协作，相邻基站在它们的覆盖重叠内收集用户时相互通知;时间协作对应于在每个站本地进行的（时间）连续干扰消除。我们分析了四种译码算法，并建立了几个基本结果。对于所有算法，峰值吞吐量（所有基站上每个时隙的解码用户的平均数量）随着基站的数量线性增加。此外，时间和空间-时间的合作表现出相对于归一化负载（每个站，每个时隙的用户数）的阈值行为。存在一个积极的负载$G^\star$，这样，低于$G^\star$，解码概率是渐近最大可能的，等于一个用户被至少一个基站听到的概率，与非合作解码和空间合作，我们表明，$G^\star$是零。最后，与时空合作，我们优化度分布，根据用户发送他们的数据包副本，最佳的是在一般情况下非常不同的单基站系统的相应的最佳分布。
2015-01-29 cs.IT math.IT
Secure Wireless Communications via Cooperation
在存在一个或多个窃听者的情况下，用于无线通信的基于物理层的安全方法的可行性受到信道条件的阻碍。在本文中，合作研究作为一种方法来克服这个问题，提高安全通信的性能。特别是，解码和转发（DF）为基础的合作协议被认为是，和目标是设计系统的保密容量最大化或发送功率最小化。首先在假设全局信道状态信息（CSI）可用的情况下研究了基于DF的协作协议的系统设计。对于一个窃听者的情况下，提出了一种迭代方案，以获得最佳的解决方案的发送功率最小化问题。对于多个窃听者的情况，保密容量最大化或发射功率最小化的问题一般是棘手的。通过增加一个额外的约束，即，在所有窃听者处完全置零信号，这产生了针对上述两个问题的简单的封闭形式的解决方案。然后，研究了窃听者的不完美CSI对系统设计的影响，其中遍历保密容量是研究的重点。
2008-09-27 cs.IT math.IT
Achievable Rates for a Two-Relay Network with Relays-Transmitter Feedbacks
我们考虑一个具有两个中继和两个从中继到发送者的反馈链路的中继网络。为了获得可扩展性的结果，我们使用的压缩和转发和解码和转发的策略，以扩展设施和合作的模拟所提出的封面和El Gamal的中继信道。除了随机装箱，我们使用确定性装箱执行限制解码。我们展示了如何使用反馈链路的发送方和中继之间的合作来传输的信息，这是压缩在发送方和中继。
2011-11-10 cs.IT math.IT
Broadcast Approach and Oblivious Cooperative Strategies for the Wireless Relay Channel - Part II: Block-Markov Decode-and-Forward (BMDF)
这是第二个两部分的一系列文件中的广播方法纳入不经意的协议的中继信道的源和中继并置。第I部分描述了广播方法及其在与顺序解码转发（SDF）方案一起使用时在可实现速率方面的益处。第二部分研究了另一种不经意的方案，在单层和双层传输下的块马尔可夫解码和转发（BLOCK）。对于单层，以前报道的结果得到了增强，并建立了关于源和中继传输之间的最佳相关系数的猜想。对于两个或更多个层的离散多层传输，它示出了完美的合作（2x 1 MISO）率，即使以较长的延迟为代价的低配置增益，改善后，可实现的SDF。
2010-07-26 cs.IT math.IT
Cloud Compute-and-Forward with Relay Cooperation
我们研究了一个具有M个分布式接收天线和L个用户的云网络，这些用户将他们的消息发送到一个集中式解码器（CD），其中M>=L。我们认为云网络应用计算和转发（C&F）协议，其中选择L个天线/中继来解码传输消息的整数方程。在这项工作中，我们专注于最佳中继选择和物理层网络编码（PNC）的中继优化，旨在网络的吞吐量最大化。现有的文献优化PNC用户之间的最小速率的最大化。该策略最大化允许非对称速率的用户的总速率，而最优解的帕累托前沿的帮助下探索。将中继选择问题与一个联盟形成博弈相匹配，中继和CD合作以最大化其利润。提出了有效的联盟形成算法，该算法执行联合中继选择和PNC优化。仿真结果表明，与现有的结果相比，无论是在网络的总和率和球员的利润方面取得了相当大的改善。
2015-02-17 cs.GT cs.IT cs.NI
On Achievability for Downlink Cloud Radio Access Networks with Base Station Cooperation
本文研究了云无线接入网（C-RAN）的下行链路，其中一个中央处理器通过两个基站（BS）与两个移动用户进行通信。BS充当中继节点并且通过无差错的速率受限链路彼此协作。我们开发和分析两种编码方案，这种情况下。第一种编码方案基于用于没有BS协作的C-RAN的Liu-Kang方案;并且将其扩展到允许BS之间的会议的场景。在其他一些功能，我们的新的编码方案，使任意相关的辅助码字，由BS恢复。它还引入了要向两个BS描述的公共码字。为了分析这种编码方案，我们将多元覆盖引理推广到非笛卡尔积集，从而纠正了刘康的相关工作中对这个引理的错误应用。我们突出了这个计划的关键方面，通过研究三个重要的instances it. The第二个编码方案扩展了所谓的压缩方案，最初开发的无记忆高斯C-RAN没有BS合作一般离散无记忆C-RAN与BS合作。我们表明，该方案包含原始的压缩方案时，适用于无记忆高斯C-RAN模型。在该方案的分析中，我们还强调了与所谓的分布式解码-转发方案的重要联系，并在无记忆高斯情况下改进了一般$N$ -BS $L$ -用户C-RAN模型的近似容量。
2016-10-28 cs.IT math.IT
Downlink Noncoherent Cooperation without Transmitter Phase Alignment
多小区联合处理可以减轻小区间干扰，从而提高蜂窝系统的频谱效率。大多数先前的工作已经假设来自不同基站收发器站（BTS）的相位对准（相干）传输，这在实践中难以实现。在这项工作中，非相干协作传输方案的下行链路进行了研究，它不需要相位对准。重点在于联合服务共享相同资源块的相邻小区中的两个用户。两个BTS通过回程链路部分地共享它们的消息，并且每个BTS发送两个码字的叠加，每个接收机一个码字。每个接收器解码自己的消息，并将另一个接收器的信号视为背景噪声。对于窄带传输，可实现的速率区域和最大可实现的加权和速率的特征在于优化每个BTS在其两个码字之间的功率分配（以及在多个发射天线的情况下的波束成形向量）。针对宽带（多载波）系统，提出了子载波间最优功率分配问题的对偶形式，该对偶形式可以通过数值方法有效地求解。实验结果表明，在中低信噪比的情况下，该协作方案可以显著提高和速率。
2012-09-10 cs.IT math.IT
A Half-Duplex Cooperative Scheme with Partial Decode-Forward Relaying
在本文中，我们提出了一种新的合作通信方案，包括两个用户在半双工模式与一个目的地通信在一个离散的无记忆信道。用户将消息编码成独立的块，并将每个块的传输分成具有可变持续时间的3个时隙。通过在这3个时隙上的部分解码转发中继来执行协作。在前两个时隙期间，每个用户交替地发送和解码，而在最后一个时隙期间，两个用户合作向目的地发送信息。该方案的可实现速率区域是通过在3个时隙上使用叠加编码和联合最大似然（ML）解码来获得的。本文详细讨论了高斯信道的一个例子，并给出了它的可达速率域。结果表明，所提出的半双工方案实现了显着更大的速率区域比经典的多址接入信道，并接近性能的全双工合作计划作为用户间的信道质量的增加。
2011-06-02 cs.IT math.IT
Duality of a Source Coding Problem and the Semi-Deterministic Broadcast Channel with Rate-Limited Cooperation
Wyner-Ahlswede-Körner（WAK）算法的协调问题被认为是编码器通过一个有限容量的单边链路进行合作。通过结合几种信源编码技术，如Wyner-Ziv（WZ）编码、合并和叠加编码，推导出了协调容量区域。此外，半确定性（SD）广播信道（BC）与单侧解码器的合作被认为是。对偶原则有关的两个问题，并推导出SD-BC设置的容量区域。直接部分来自一般BC的可实现区域，其对于SD场景是紧的。利用伸缩恒等式建立了一个逆命题。SD-BC被证明是操作上相当于一类继电器-BC（RBC）和它们的容量区域之间的对应关系的建立。SD-BC的容量区域被转换成一个等价的区域，该区域被证明是对偶的WAK问题的容许区域的意义上，定义两个区域的角点的信息措施相一致。给出了等价区域的可拓性和逆证明。对于相反的，我们使用的辅助随机变量的概率结构，这取决于由码本引起的分布。几个例子说明了结果。
2016-08-17 cs.IT math.IT
Opportunistic Routing Aided Cooperative Communication Network with Energy-Harvesting
在本文中，一个合作的通信网络的基础上的能量收集（EH）解码和转发（DF）中继，收获能量从周围环境中使用的缓冲区与收获-存储-使用（HSU）架构被认为是。提出了一种基于节点传输优先级选择数据包传输路径的机会路由（OR）协议，以提高该网络的数据传输效率。此外，提出了一种基于状态转移矩阵（STM）的算法来获得候选广播节点集的概率分布。基于概率分布，推导了离散时间连续状态空间马尔可夫链（DCSMC）模型下能量缓冲器中能量极限分布的存在条件和理论表达式.此外，网络中断概率和吞吐量的封闭形式的表达式得到的帮助下存储在缓冲区的能量的极限分布。已经进行了大量的实验来验证所推导出的理论表达式。
2022-06-12 cs.IT math.IT
Uplink User-Assisted Relaying in Cellular Networks
我们使用随机几何分析的部分解码和转发（PDF）中继方案中应用的用户辅助中继设置，其中一个活跃的用户中继数据通过另一个空闲的用户在上行链路蜂窝通信的性能。我们提出了几何模型的网络部署用户辅助中继，并提出了两个几何合作政策的快，慢衰落信道。我们分析得出的合作概率为两个政策。该合作概率进一步用于分析推导由该用户辅助PDF中继的系统范围部署引起的小区间干扰功率的时刻。然后，我们使用伽马分布通过匹配解析导出的前两个矩来对小区间干扰功率统计进行建模。这种合作和干扰分析提供了定量评估蜂窝网络中的用户辅助中继的性能影响的理论基础。然后，我们数值评估的平均传输速率性能，并表明，用户辅助中继可以显着提高每用户的传输速率，尽管增加小区间干扰。这种传输速率增益对于小区边缘附近的活动用户是显著的，并且随着更高的空闲用户密度而进一步增加，从而支持用户辅助中继作为拥挤人口区域的可行解决方案。
2015-07-04 cs.IT math.IT
Cooperative Binning for Semideterministic Channels
半确定性多用户信道的容量区域，如半确定性中继信道和多址信道与部分编码器，已被特征化使用部分解码转发的思想。然而，在中间结点处显式解码部分消息的要求在某些设置中可能是限制性的;例如，当节点具有关于信道状态的不同边信息时。在本文中，我们将此计划推广到$\textit{cooperative-bin-forward}$的观察，明确恢复的一部分消息是不需要诱导合作。相反，编码器可以对其接收到的信号进行分箱，并协作地将分箱索引转发给解码器。这个新方案的主要优点是说明通过考虑上述半确定性设置的状态相关的扩展。虽然部分解码转发在这些新设置中不适用，但协作仓转发继续实现容量。
2015-09-25 cs.IT math.IT
Iterative network-channel decoding with cooperative space-time transmission
利用空时分组码的协作通信是便携式无线设备利用空间分集的最有效方法之一。在协作通信中，用户除了传递自己的信息外，还传递其他用户的信息。在本文中，我们研究了一个计划，其中合作是使用两种方法，即分布式空时编码和网络编码。两个协作用户利用阿拉姆空时码进行用户间协作，并且另外利用执行网络编码的第三中继。第三中继没有任何要发送的信息。在本文中，我们提出了一种方案，利用基于卷积码的网络编码，而不是传统的基于XOR的网络码，并利用迭代联合网络信道解码器进行有效的解码。外部信息传输（EXIT）图分析进行调查建议的解码器的收敛性能。
2015-01-06 cs.IT cs.MM math.IT
On the Energy Benefit of Network Coding for Wireless Multiple Unicast
我们认为，可以通过采用网络编码，而不是普通的路由在无线多个单播问题的能源节约。我们建立了网络编码的好处，定义为路由和网络编码解决方案所需的最小能量的比率的最大值，其中最大值是在所有配置的下限。它表明，如果编码和路由解决方案使用相同的传输范围，在$d$维网络的好处是至少$2d/\lfloor\sqrt{d}\rfloor$。此外，它示出，如果传输范围可以单独优化路由和编码，在2维网络的好处是至少3。我们的研究结果意味着代码遵循\emph{decode-and-recombine}策略并不总是最佳的能源效率。
2011-08-18 cs.IT math.IT
Session-Based Cooperation in Cognitive Radio Networks: A Network-Level Approach
在认知无线电网络（CRN）中，次用户（SU）可以通过帮助主用户（PU）的数据传输来主动获得频谱接入机会。目前，这种频谱接入是经由基于协作通信的链路级基于帧的协作（LLC）方法来实现的，其中各个SU独立地充当PU的中继，以便获得频谱接入机会。不幸的是，这种LLC方法不能充分利用频谱接入机会来提高CRN的吞吐量，并且不能激励PU加入频谱共享过程。为了解决这些挑战，我们提出了一个网络级的基于会话的合作（NLC）的方法，其中SU被分组在一起，以合作与PU会话的会话，而不是帧的帧，已经做了在现有的作品，频谱接入机会的相应组。得益于我们基于组的逐会话合作策略，我们的NLC方法能够解决LLC方法中的所有这些挑战。为了阐明我们的NLC方法，我们进一步开发了一个认知能力收获网络（CCHN）架构下的NLC计划。我们制定的合作机制设计作为一个跨层的优化问题的约束，主要的会话选择，流路由和链路调度。为了寻找最优化问题的解决方案，我们提出了一个基于增强调度索引排序（SIO为基础的）算法来确定最大独立集。通过大量的仿真，我们证明了所提出的NLC方法的有效性和增强的基于SIO的算法比传统方法的优越性。
2017-05-29 cs.IT math.IT
Distributed Decode-Forward for Relay Networks
提出了一种适用于一般N节点中继网络的单播、组播和广播编码方案。提出的分布式解码转发方案结合并推广了单跳广播信道的Marton编码和3节点中继信道的Cover-El Gamal部分解码转发编码方案。该方案的核心思想是在源端对整个网络的所有码字进行预编码，通过多个块进行多编码。该编码步骤允许这些码字隐含地携带消息的部分信息，而无需复杂的速率分割和路由。然后，在中继节点处恢复该部分信息并进一步转发。对于N节点高斯单播、多播和广播中继网络，该方案实现了从割集界到容量（区域）的0.5N比特内，而不管网络拓扑、信道增益或功率约束。粗略地说，分布式解码转发是有噪网络编码的对偶，它将压缩转发推广到单播、多播和多址中继网络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Opportunistic Routing aided Cooperative Communication MRC Network with Energy-Harvesting Nodes
在本文中，我们考虑了一个多跳合作网络建立在两个能量收集（EH）解码和转发（DF）中继，这是提供与收获存储使用（HSU）架构，以收获能量从周围环境中使用的能量缓冲区。为了提高该网络的数据传输效率，提出了在目的节点采用最大比合并（MRC）算法合并源节点和中继节点的信号，以及考虑中继节点的位置、信道状态和能量缓冲状态的机会路由（OR）算法。应用离散时间连续状态空间马尔可夫链模型（DCSMC），推导了基于算法的无限大缓冲区能量极限分布的理论表达式。进一步，利用能量缓冲区的极限分布和发射机候选集的概率，得到了基于算法的网络中断概率、吞吐量和时隙代价的理论表达式。仿真结果验证了推导的算法为基础的理论表达式。
2023-02-02 cs.IT math.IT
Low-Density Graph Codes for slow fading Relay Channels
本文研究了块衰落中继信道下低密度奇偶校验码的迭代译码问题。我们考虑两个用户，采用编码合作，解码和转发的一个变种，具有比后者更小的中断概率。离散星座的中断概率分析表明，只有当编码速率不超过取决于合作水平的最大值时，才能实现全分集。我们推导出一个新的代码结构，通过扩展以前公布的全分集根LDPC码，设计的BF点对点信道，表现出速率兼容性的属性，这是必要的编码合作。我们通过一种新的密度演化分析来估计其渐近性能，并确定了有限长码的字出错率性能。我们表明，我们的代码结构具有近中断极限性能的所有块长度和编码率的范围高达0.5，这是最高的可能的编码率为两个合作用户。
2011-03-28 cs.IT math.IT
Broadcast Approach and Oblivious Cooperative Strategies for the Wireless Relay Channel - Part I: Sequential Decode-and-Forward (SDF)
在这两部分纸，我们考虑一个无线网络中，一个源终端与目的地和中继终端进行通信，偶尔出现在附近的源，没有源的知识，建议不经意的协议。假设源-中继信道由于邻近性而为固定增益AWGN，而源-目的地信道和中继-目的地信道经受块平坦瑞利衰落。假设仅在相应接收器处的完美CSI。与平均吞吐量作为性能指标，我们将一个两层的广播方法到两个合作策略的基础上的解码和转发方案-顺序解码和转发（SDF）在第一部分和块马尔可夫（BM）在第二部分。广播方法将传输速率分成对应于“坏”和“好”信道状态的叠加层，允许更好地适应实际信道条件。在第I部分中，在广播方法下，使用连续解码技术，数值和解析地推导出SDF策略的可实现速率表达式，用于多个设置，包括单用户、MISO和一般中继设置。连续广播的下限推导出MISO和一个不经意的合作场景。
2010-07-26 cs.IT math.IT
To Cooperate, or Not to Cooperate in Imperfectly-Known Fading Channels
本文研究了在已知衰落信道下具有不同协作度的通信问题。三节点中继信道被认为是。假设通信开始于网络训练阶段，在该阶段中接收机估计它们各自信道的衰落系数。在数据传输阶段，采用放大转发和解码转发中继方案。对于不同的协作协议，可达到的速率表达式。这些可达到的速率表达式，然后用来找到最佳的资源分配策略。特别地，识别为了最佳性能而需要分配给中继的总时间或带宽的部分。在总功率受限的条件下，研究了源和中继之间的功率最优分配问题。最后，在低功耗制度的位能量需求进行了研究。
2008-12-08 cs.IT math.IT
Outage Capacity of the Fading Relay Channel in the Low SNR Regime
在慢衰落场景中，节点之间的合作可以增加通信的分集量。通过分析慢衰落中继信道的中断容量，我们研究了在这种情况下的性能极限。我们的重点是低信噪比和低中断概率制度，衰落的不利影响是最大的，但合作的潜在收益。我们表明，虽然标准的放大转发协议在这种情况下表现非常差，但我们称之为突发放大转发协议的修改版本是最佳的，并实现了网络的中断容量。此外，这种性能可以在接收机处没有先验信道知识的情况下实现。相比之下，解码转发协议在这种情况下是严格次优的。我们的结果直接产生单位能量的衰落中继信道的中断容量。
2006-02-14 cs.IT math.IT
A Novel Cooperative Strategy for Wireless Multihop Backhaul Networks
5G无线网络架构将为室外和室内流量带来称为{ \em small cells}的密集基站部署。其密集部署的可行性取决于高数据速率传输网络的存在，该高数据速率传输网络可以提供从数据业务发起和终止的聚合节点到每个这样的小小区的高数据回程。由于高频带中的无线电信号的有限范围，可能需要在每个接入节点和聚合节点之间建立多跳无线连接。在本文中，我们提出了一种新的传输方案，用于5G网络的无线多跳回程。该方案由1）{ \em组连续中继}和2）优化的量化映射和转发（QMF）编码方案组成，所述\em建立中继调度以有效地利用半双工中继，所述优化的量化映射和转发（QMF）编码方案改善QMF的性能并降低解码复杂度和延迟。我们推导出该方案的可实现速率区域，并在渐近情况下获得了几种感兴趣的网络模型的封闭形式的表达式。结果表明，该方案提供了一个显着的增益超过多跳路由（基于解码和转发），这是目前提出的无线多跳回程网络的解决方案。此外，性能差距随着网络变得更密集而增加。对于所提出的方案，我们然后开发能源效率的路由，确定{ \em组}的参与中继每一跳。为了反映路由算法中使用的度量，我们将其称为{ \em干扰治理}路由。通过将干扰转化为有用的信号，与其他路由方案相比，每个中继需要较低的传输功率来实现期望的性能。最后，我们提出了一个低复杂度的连续解码器，这使得它可以在实际中使用所提出的方案。
2015-08-01 cs.IT math.IT
Design, Implementation and Characterization of a Cooperative Communications System
协作通信是一种通过共享分布式节点的资源来提高无线系统的可靠性和吞吐量的技术。虽然协作可以发生在不同的网络层和时间尺度上，但是在符号时间尺度上的物理层协作在对抗由于衰落引起的损失方面提供了最大的益处。然而，符号级的合作提出了重大的实现挑战，特别是在同步的行为和分布式节点的载波频率。我们提出了一个完整的，实时的合作物理层收发器的大米无线开放接入研究平台（WARP）的实现和表征。在我们的实现中，自治节点采用物理层合作，没有一个中央同步源，并能够选择非合作和合作通信每个数据包。协作传输使用分布式阿拉姆空时分组码，并采用放大转发或解码转发中继。我们还提出了我们的收发器的实时性能在各种拓扑结构和传播条件下的实验结果。我们的研究结果清楚地表明，显着的性能增益（在某些拓扑结构中PER的40倍以上的改善）提供的物理层合作，即使受到实时实现的限制。我们还提出了方法来隔离和了解我们的设计中的性能瓶颈的来源。与我们在WARP上的所有工作一样，我们的收发器设计和实验框架可以通过开源WARP存储库提供给其他无线研究人员使用。
2011-04-15 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis of Ad-Hoc Routing in Clustered Multi-hop Wireless Networks
本文分析了分簇解码转发多跳中继（CDFMR）无线瑞利衰落网络的性能，阐明了其能量和频谱效率的设计原则。重点是异构无线网络的一般性能分析（在所有SNR范围内），可能有不同数量的中继在集群中的各种分离。对于分簇多跳中继系统，ad-hoc路由是一种高效的分散式路由算法，它利用局部信道状态信息逐跳选择最佳中继节点。本文将ad-hoc路由和协作分集技术结合到CDFMR系统中，推导出了目的节点端到端信噪比概率分布的封闭表达式，以及在多种调制方式下的系统符号出错率性能，并给出了系统符号误码率的计算公式。以及（iii）系统各态历经容量、中断概率和SNR（功率）增益可达概率的精确解析表达式。我们还提供了简单的解析渐近表达式的SER和中断概率在高信噪比制度。仿真结果验证了分析的正确性。
2014-06-30 cs.IT cs.NI math.IT
