The Capacity Region of the Cognitive Z-interference Channel with One Noiseless Component
我们研究了离散无记忆Z干扰信道（ZIC），其中遭受干扰的发射机对是认知的。我们首先提供了这个通道的容量的上限和下限。然后，我们表明，当不面临干扰的发射机-接收机对的信道是无噪声的，这两个界限重合，因此产生的容量区域。所得到的结果意味着，与高斯认知ZIC中不同，在所考虑的信道中，需要在非认知发射机处进行叠加编码以及在认知发射机处进行Gel'fand-Pinsker编码，以最小化干扰的影响。作为所得到的容量区域的副产品，我们得到了一个广义Gel'fand-Pinsker问题的容量结果。
2008-12-02 cs.IT math.IT
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Channel State
本文研究了认知状态相关干扰信道中的保密问题。在这种情况下，我们有一个主要的和认知发射机-接收机对。认知发送器将主发送器的消息作为边信息。此外，信道的状态在认知编码器处是已知的。因此，认知编码器使用此边信息与主发送器合作，并机密地发送其单独的消息。推导了该信道的可达速率区域和速率区域的外边界。所得结果作为特例推广到已有的工作中。
2012-08-22 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the Cognitive Radio Channel with Confidential Messages
认知无线电作为一种受大脑启发的无线通信方案，通过允许认知用户接入授权给主用户的未充分利用的频谱，有效地利用了稀缺的无线电频谱资源。认知无线电除了具有通信可靠性高、频谱利用率高等特点外，信息传输的安全性和抗窃听能力也是其重要的应用领域。在本文中，这个问题是从信息论的观点。探讨了认知无线电信道（CRC）的容量限制与机密消息。作为认知无线电的理想化信息理论模型，该信道包括两个发射机，它们向它们对应的接收机发送独立的消息，使得一个发射机，即，认知发射机非因果地访问另一发射机的消息，即，主要的发射机。指定给每个接收者的信息必须对其他接收者保密。每个消息的保密级别使用含糊率进行评估。新的内边界和外边界的能力模糊区域的建立。结果表明，这些界限重合的一些特殊情况。具体来说，容量模糊区域推导出一类噪声较小的CRC和一类半确定性CRC。对于只需要对认知发送端的消息保密的情况，也为弱干扰下的高斯CRC建立了容量模糊域。
2014-02-20 cs.IT math.IT
Performance Analysis of a Cognitive Radio Network with an Energy Harvesting Secondary Transmitter under Nakagami-m Fading
在本文中，我们考虑了一个覆盖的认知无线电网络，在其中的一个次要的发射机（ST）愿意中继的信息的主要发射机向主要的接收机。作为回报，ST可以接入许可频带以将其自身的信息与主信号叠加发送到辅助接收器。功率受限的ST使用功率分割协议来从其接收到的信号中收获能量以增加其发射功率。我们分析了独立Nakagami-m衰落下的主系统和次系统的性能，推导出相应的中断概率在积分为基础的表达式。此外，考虑到高信噪比，我们得到非常紧密的封闭形式的近似中断概率。此后，通过进一步分析的近似，我们揭示了新的见解的分集阶数和编码增益的两个系统。我们的分析结果进行了验证，通过广泛的蒙特卡罗模拟。
2017-11-27 cs.IT math.IT
Opportunistic Scheduling in Underlay Cognitive Radio based Systems: User Selection Probability Analysis
在本文中，考虑了多个认知或次级用户竞争将其信息发送到认知目的地（例如，eNodeB）使用主用户的频谱资源。新的封闭形式的表达式推导出认知用户的选择概率与机会调度，其中采用最佳的度量机会传输。分析结果证实了蒙特卡洛模拟，可以用来证明机会调度中实现的公平性。它示出的公平性，在所有认知用户之间的传输机会均等，只能看到的情况下，当认知发射机和认知接收机之间的距离的分数，和认知发射机和主接收机是相同的每个认知发射机。
2018-06-19 cs.IT math.IT
Robust Downlink Throughput Maximization in MIMO Cognitive Network with more Realistic Conditions: Imperfect Channel Information & Presence of Primary Transmitter
在物理层设计一个有效的方案，使认知无线电（CR）用户能够有效地利用专用于主用户（PU）的资源。为了最大化SU的吞吐量，本文考虑PU的发射机的存在，通过新的模型设计SU的收发机波束成形。由于主发射机的存在基本上降低了CR的系统性能，所提出的波束成形设计考虑了PU和SU之间的系统内干扰。基于最大化CR网络吞吐量的优化问题已制定了从SU发送器到PU接收器的干扰功率的控制。由于PU和SU网络之间的合作有限，假设两个网络之间的信道状态信息（CSI）是部分可用的，随后被称为范数有界误差模型的传统CSI不确定性模型已被采用。所提出的优化问题基本上很难解决，已被转换为半定规划，该半定规划可以通过优化工具箱软件（例如，CVX数学实验室此外，替代的时间有效和封闭形式的解决方案。通过仿真结果证实了所提出的方法与以前的作品相比的优越性。
2012-06-25 cs.IT math.IT
On the Capacity of Partially Cognitive Radios
本文研究了部分消息信息下的认知无线电问题。这里，考虑干扰信道设置，其中一个发射机（“认知”发射机）部分地知道另一个（“合法”用户）的消息。该信道的容量区域上的外边界被发现为“弱”干扰的情况下（其中从认知发射机到合法接收机的干扰是弱的）。这个外边界显示为离散无记忆和高斯信道的情况下。随后确定一个可实现的区域的混合干扰高斯认知无线电信道，其中从合法的发射机到认知接收机的干扰是“强”的。它示出，对于一类混合高斯认知无线电信道，部分的外边界是可实现的，从而导致该信道的容量区域的一部分的表征。
2008-12-29 cs.IT math.IT
Cognitive Interference Channels with Confidential Messages
研究了具有机密信息的认知干扰信道。与经典的两用户干扰信道类似，认知干扰信道由两个发射机组成，它们的信号在两个接收机处发生干扰。假设存在两个发射机已知的公共消息源（消息1），以及仅认知发射机（发射机2）已知的附加独立消息源（消息2）。认知接收器（接收器2）需要解码两个消息，而非认知接收器（接收器1）应当仅解码公共消息。此外，消息2被假定为机密消息，其需要对接收机1尽可能保密，接收机1被视为消息2的窃听者。保密的程度是由含糊率来衡量的。建立了离散无记忆认知干扰信道容量模糊区域的单字母表达式，并进一步明确推导出高斯情况下的容量模糊区域。此外，特殊化的情况下，没有保密约束的容量模糊区域，建立了一个新的容量定理的一类干扰信道，通过提供一个逆定理。
2007-10-10 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the MIMO Interference Channel with Cooperation and Cognition
在本文中，我们探讨的好处，在总（和速率）自由度（DOF）的意义上，合作和认知信息共享的两个用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M_1$，$M_2$天线在发射机和$N_1$，$N_2$天线在接收机。对于协作的情况（包括仅在发射机处的协作、仅在接收机处的协作、以及在发射机以及接收机处的协作），DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, \max(M_1, N_2)), \max(M_2, N_1)\}$，其与没有协作的信道的DOF相同。对于认知消息共享的情况，DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, (1-1_{T2})((1-1_{R2}) \max(M_1, N_2) + 1_{R2} (M_1+N_2)), (1-1_{T1})((1-1_{R1}) \max(M_2, N_1) + 1_{R1} (M_2+N_1)) \}$，其中当发射机$i$是（不是）认知发射机时，DOF是$1_{Ti} = 1$ $(0)$，并且以相同的方式定义$1_{Ri}$。我们的研究结果表明，虽然这两种技术可能会增加MIMO干扰信道的总速率容量，只有认知消息共享可以增加自由度。我们还发现，它可能是更有益的用户有一个认知发射器比有一个认知接收器。
2008-03-12 cs.IT math.IT
Multiuser Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
推导了三用户干扰信道下发射机通过非因果消息共享机制以单向方式合作的速率区域和外边界。三用户信道促进了主发射机和次发射机（或认知发射机）之间的消息共享的不同方式。单向消息共享从两个用户到三个用户的三个自然扩展：（i）累积消息共享;（ii）主要的消息共享;（iii）认知的消息共享。为了强调干扰管理的概念，基于发射机处的不同速率划分策略对信道进行分类。标准的技术，叠加编码和凝胶'fand-Pinsker的装箱原则，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。高斯信道的情况下的仿真结果，它们使视觉比较的可实现的速率区域为不同的消息共享方案，以及外部边界。这些结果还提供了有用的见解，在发射机的速率分裂的影响，这有助于更好地在接收机的干扰管理。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Beacon-Assisted Spectrum Access with Cooperative Cognitive Transmitter and Receiver
频谱接入是认知无线电在不干扰传统系统的情况下检测和利用频谱空洞的重要功能。在本文中，我们提出了新型的协作通信模型，并展示了如何在一对辅助发射机和接收机之间部署此类合作来帮助它们更可靠地识别频谱机会。通过动态地和机会主义地将次级用户之一分配为中继以帮助另一个次级用户来促进这些合作，这导致更有效的频谱空洞检测。此外，我们调查的影响，错误检测的频谱空洞和丢失的通信机会的能力的辅助信道。具有干扰避免频谱接入的次用户的容量受到以下因素的影响：1）次发射机-接收机对如何有效地感测空闲频谱的可用性，以及2）次发射机-接收机对关于网络频谱活动的感知如何相关。我们表明，这两个因素都得到了改善，通过使用建议的合作协议。所提出的协议之一需要在网络中进行明确的信息交换。这种信息交换在实践中易于出现无线信道错误（即，是不完美的）并且造成带宽损失。我们分析了这种不完善的信息交换的能力，以及带宽成本的影响，可实现的吞吐量的影响。该协议还扩展到多用户二级网络。
2009-05-27 cs.IT math.IT
Bounds and Capacity Theorems for Cognitive Interference Channels with State
研究了一类带状态的认知干扰信道，其中两个发射机（发射机1和2）通过干扰信道与两个接收机（接收机1和2）通信。两个发射机联合地向两个接收机发送公共消息，并且发射机2还向接收机2发送单独的消息。信道被独立同分布（i.i.d.）状态序列。首先研究了状态序列仅在发射机2处非因果已知的情况。对于离散无记忆信道及其退化信道，给出了容量域的内界和外界。容量区域的特征在于退化的半确定性信道和满足较少噪声条件的信道。进一步研究了高斯信道，基于干扰与接收器1处的信号的比较，将高斯信道划分为两种情况。对于每种情况，推导出容量区域的内、外边界，并刻画了容量区域的部分边界。全容量区域的特征在于满足某些条件的信道。进一步研究了第二种情况，其中状态序列在发射机2和接收机2处都是非因果已知的。得到了离散无记忆信道和高斯信道的容量区域。它还表明，这种能力是通过某些高斯信道与状态noncausally只知道在发射机2。
2012-07-08 cs.IT math.IT
The Capacity of Less Noisy Cognitive Interference Channels
具有两对发射机-接收机的认知干扰信道（CIC）的基本限制已经被探索了几年。本文研究了离散无记忆认知干扰信道（DM-CIC），在该信道中，认知发射机非因果地知道主发射机的消息。这个信道的容量一般不知道;它只在某些特殊情况下是已知的。受低噪声广播信道（BC）概念的启发，本文提出了低噪声认知干扰信道的概念。与BC不同，由于认知信道的固有不对称性，两个不同的低噪声信道是可区分的;这些被称为初级低噪声信道和认知低噪声信道。我们推导出后一种情况下的容量区域，通过引入内部和外部的DM-CIC的能力的界限，并表明这些界限相吻合的认知少噪声信道。在建立容量域的基础上，证明了叠加编码是最优的编码技术。
2012-10-07 cs.IT math.IT
Green Power Control in Cognitive Wireless Networks
认知和非认知发射机的分散网络，每个发射机的目的是最大限度地提高他的能源效率被认为是。假设认知发射机能够感知其非认知发射机的发射功率，并且认知发射机具有感知成本。通过对这种$2-$层次博弈的Stackelberg均衡分析，可以更好地理解认知对能源效率的影响。特别是，它被证明是最大化的网络能量效率时，只有一个给定的分数的终端是认知。然后，我们研究了一个感知游戏，其中所有的发射机被假定为采取的决定是否感（即认知）或不。证明了该博弈是一个加权势博弈，并研究了其均衡集。在第一阶段（例如，的时隙），然后玩功率控制游戏被证明是更有效的单独为所有发射机比玩游戏，其中发射机将联合优化是否感测和他的功率电平，显示存在一种Braess悖论。推导的结果示出的数值结果，并提供了一些见解如何部署认知无线电在异构网络中的感知能力。关键词：功率控制，Stackelberg均衡，能源效率。
2013-04-15 cs.GT cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region for the MIMO X Channel
我们提供了MIMO $X$信道的自由度区域的可扩展性以及逆结果，即，具有两个发射机、两个接收机的系统，每个发射机、两个接收机配备有多个天线，其中独立的消息需要通过固定信道从每个发射机传送到每个接收机。在每个节点处具有M=1个天线的情况下，我们发现总（和速率）自由度在上下界为$1 \leqη_X^\star \leq {4/3}$。如果$M>1$和通道矩阵是非退化的，则精确的自由度为$η_X^\star = {4/3}M$。无需脏纸编码或连续解码的简单迫零足以实现${4/3}M$自由度。在所有节点的天线数量相等的情况下，我们探索了当一些消息以认知无线电的方式提供给发射机或接收机时自由度的增加。与认知发射机，我们表明，自由度的数量$η= {3/2}M$（$M>1$）的MIMO $X$信道。在MIMO $X$信道上也可以利用认知接收机获得相同的自由度。在对比的$X$信道的结果，我们表明，对于MIMO \emph{interference}信道，自由度没有增加，即使发送器和接收器的一个用户知道其他用户的消息。然而，如果\emph{each}用户具有认知发射机或认知接收机，则干扰信道可以实现完全的$2M$自由度。最后，如果信道随时间/频率变化，则在所有节点处具有单天线$(M=1)$的$X$信道在没有共享消息的情况下具有精确的4/3自由度，并且在认知发射机或认知接收机的情况下具有精确的3/2自…
2007-05-11 cs.IT math.IT
Parallel Gaussian Networks with a Common State-Cognitive Helper
一类具有公共状态认知辅助器的状态相关并行网络，其中$K$发送器希望通过$K$状态损坏的并行信道向其相应的接收器发送$K$消息，而知道状态信息的辅助器非因果地希望帮助这些接收器消除状态干扰。此外，帮助者也有自己的消息要同时发送到其对应的接收者。由于状态信息仅为助手所知，而不为相应的发射机$1,\dots,K$所知，因此发射机侧状态认知和接收机侧状态干扰不匹配。我们的重点是高国家政权，即，国家权力无限大。三个（子）模型进行了研究。模型I作为一个基本模型，它只包括一个发送器-接收器（具有状态损坏）对，以及一个帮助器，该帮助器除了发送自己的消息之外还帮助接收器取消状态。模型II由两个发射器-接收器对和一个辅助器组成，只有一个接收器受到状态序列的干扰。模型III推广了模型I，包括多个发射机-接收机对，每个接收机被独立状态破坏。对于所有的模型，内部和外部的容量区域的界限，推导出，和两个界限的比较导致的各种信道参数下的容量区域的全部或部分边界的表征。
2014-04-25 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Cognitive Radio with Distributed and Dynamic Spectral Activity
我们调查的能力，机会主义的通信中存在的动态和分布式频谱活动，即当随时间变化的频谱孔感知的认知发射机是相关的，但不相同的感知认知接收机。使用因果和非因果边信息在发送器和/或接收器的通信的信息理论框架，我们得到的解析容量表达式和相应的数值结果。我们发现，即使通信以仅3-5个符号的突发方式发生，认知无线电通信对动态频谱环境也具有鲁棒性。握手开销的值进行了调查，轻负载和重负载的系统。我们发现，从发送器到接收器的开销信息流的容量的好处是可以忽略不计的，而在相反的方向上的反馈信息开销显着提高容量。
2005-09-26 cs.IT math.IT
The Capacity of Degraded Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
以往的工作建立了一些特殊情况下的离散无记忆退化认知干扰信道（CIC）的单向目的地合作（UDC）的容量区域。在这封信中，我们描述了一般的离散无记忆退化CIC-UDC的容量区域。研究结果表明，在认知发射端采用Gel'fand-Pinsker编码，在主发射端采用叠加编码，在中继端采用解码转发的方式实现容量区域。此外，使用这个一般性的结果和一个新的逆分析，我们建立了高斯退化CIC-UDC的容量，这一直是开放的，直到这项工作。
2018-01-22 cs.IT math.IT
Superposition Coding-Based Bounds and Capacity for the Cognitive Z-Interference Channels
本文研究了具有两个发射机和两个接收机的认知干扰信道，其中认知发射机非因果地知道主发射机的消息和码字。我们首先介绍一个离散的无记忆更有能力的CIC，这是一个扩展到更有能力的广播信道（BC）。使用叠加编码，我们提出了一个内界和一个外界的容量区域。当主用户受到强干扰时，外边界也是有效的。对于高斯CIC，该外边界适用于$|a| \geq 1 $，其中$a$是从次用户到主接收机的干扰链路的增益。然后将这些容量内边界和外边界应用于高斯认知Z干扰信道（GCZIC），其中只有主接收机受到干扰。在显示联合高斯输入最大化GCZIC的这些界限后，我们评估了该通道的界限。新的外边界是严格比其他外边界的能力的GCZIC在强干扰（$a^2 \geq 1 $）。特别是，外边界与$|a| \geq \sqrt{1 + P_1}$的内边界一致，因此，建立了GCZIC在此范围内的容量。对于这样大的$a$，在认知发射机处的叠加编码和在主接收机处的连续解码是实现容量的。
2011-02-06 cs.IT math.IT
Cooperative Access Schemes for Efficient SWIPT Transmissions in Cognitive Radio Networks
我们研究了时隙认知无线电网络中的联合信息和能量协作方案，该网络具有一个主收发器对和一组辅助收发器对。主发射器被假定为能量收集节点。我们提出了一个三阶段的合作传输协议。在第一阶段期间，主用户将其时隙的一部分释放给次节点以发送它们的数据并从次射频信号为能量收集主发射机供电。在第二阶段期间，主发送器将其数据发送到其目的地和次节点。在第三阶段，次级节点放大并转发初级数据。我们提出了五种不同的方案，二次接入和供电的主要发射机。我们推导出封闭形式的表达式为所有建议的计划的主要和次要的利率。所提出的方案中的两个使用分布式波束成形来为主发射机供电。基于压缩感知原理，设计了一种稀疏感知中继选择方案。我们的数值结果表明，我们提出的计划的主要和次要系统的收益。
2016-12-23 cs.IT cs.NI math.IT
Parallel Gaussian Channels Corrupted by Independent States With a State-Cognitive Helper
我们考虑一个状态相关的并行高斯信道，具有独立的状态和一个共同的认知助手，其中两个发射机希望通过两个并行的子信道发送独立的信息到它们相应的接收机。每个通道被独立的加性高斯态破坏。这些状态既不为发射机所知，也不为接收机所知，但以非因果的方式为辅助器所知。助手的目标是通过减轻状态来帮助可靠的通信。外部和内部边界推导和段的容量区域的特点是各种信道参数。
2018-10-28 cs.IT math.IT
Optimal Power Control over Fading Cognitive Radio Channels by Exploiting Primary User CSI
本文研究了频谱共享认知无线电网络，其中一个次级用户（SU）或认知无线电链路与一个现有的主用户（PU）链路在同一频带上同时通信。假设SU发送器在从SU发送器到PU和SU接收器的衰落信道上具有完美的信道状态信息（CSI）（如文献中通常假设的），以及在从PU发送器到PU接收器的衰落信道上具有完美的CSI（一个新的假设）。通过增加PU CSI，我们研究了SU在不同衰落状态下的最优功率控制，以最大化SU的遍历容量，并提出了一种新的保护PU传输的约束条件，该约束条件限制了SU传输导致的PU的最大遍历容量损失。结果表明，建议SU功率控制策略优于传统的政策的约束下，在PU接收机的最大可容忍的干扰功率/interperferecne温度，在可实现的遍历能力的PU和SU。
2009-02-17 cs.IT math.IT
Estimation of Radio Channel Parameters in Case of an Unknown Transmitter
本文研究了从接收机数据估计无线电信道参数，其中发射机是完全未知的。我们使用多径模型来描述发射机和接收机之间的无线电信道。根据这个模型，我们讨论了估计参数的可及性。基于极大似然原理，我们推导出一个代价函数。从接收器通道之间的交叉关系导出第二成本函数。为了估计参数，我们寻求这些成本函数的最小值。所提出的成本函数的性能进行了比较，在模拟。
2015-12-11 cs.IT math.IT
Sensing Throughput Optimization in Fading Cognitive Multiple Access Channels With Energy Harvesting Secondary Transmitters
研究了在衰落多址认知无线电网络中，当次用户发射机具有能量收集能力并进行协作频谱感知时，期望和吞吐量最大化问题。我们制定的问题，在有限的时间范围内的认知多址接入网络的总容量最大化的时间平均干扰约束在主用户（PU）和几乎肯定的能源因果关系约束在SU。该问题是关于两个决策变量（频谱接入决策和频谱感知决策）和连续变量（感知时间和发射功率）的混合整数非线性规划。一般来说，这个问题是NP难的。对于这两个决策变量的优化，我们使用一个穷举搜索策略时，时间范围的长度是小的，和一个启发式的政策较长的视野。对于给定的决策变量值，问题简化为SU \textit{transmission power}和\textit{sensing time}的联合优化，这是非凸的性质。我们解决由此产生的优化问题作为一个交替凸优化问题的非因果和因果信道状态信息和收获的能量信息模式在SU基站（SBS）或融合中心（FC）。本文给出了一般有限时间问题在非因果情形下电池容量无限的解析解，将具有因果信息和有限电池容量的问题转化为随机控制问题，并利用动态规划技术求解。数值结果来说明各种算法的性能。
2016-02-22 cs.IT math.IT
Cognitive Wyner Networks with Clustered Decoding
我们研究了一个干扰网络，其中相等数量的发射机和接收机位于两条平行线上，每个发射机与其预期的接收机相对。我们考虑两种短距离干扰模型：“非对称网络”，其中每个发射机发送的信号只受到其左邻居（如果存在）发送的信号的干扰，以及“对称网络”，其中它受到其左邻居和右邻居的干扰。每个发射机知道它自己的消息、它左边的$t_\ell$发射机的消息和它右边的$t_r$发射机的消息。每个接收机基于在其自己的天线、在其左边的$r_\ell$接收天线和在其右边的$r_r$接收天线处接收的信号来解码其消息。对于这样的网络，我们提供了复用增益的上限和下限，即，高信噪比的和速率容量的渐近对数增长。在某些情况下，我们的边界满足，例如，对于非对称网络。我们的结果显示出发射机侧信息参数$t_\ell, t_r$和接收机侧信息参数$r_\ell, r_r$之间的等价性，在这个意义上，增加/减少$t_\ell$或$t_r$一个正整数$δ$对复用增益的影响与增加/减少$r_\ell$或$r_r$一个$δ$的影响相同。此外，即使在非对称网络中，左侧信息参数$t_\ell, r_\ell$和右侧信息参数$t_r, r_r$之间也是等价的。
2013-10-09 cs.IT math.IT
Multi-Phase Smart Relaying and Cooperative Jamming in Secure Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了在四节点认知无线电网络中的合作安全通信，次级接收器被视为一个潜在的窃听相对于主传输。在保证主用户保密率和传输方案不变的情况下，允许次用户发送自己的信号。在此设置下，我们推导出次用户的可实现的速率和相关的约束条件，以保证主用户的弱保密率，当Gelfand-Pinsker编码是在二级发射机使用。此外，我们提出了一个多阶段的传输方案，包括1）清洁中继与合作干扰的阶段和2）的延迟，以成功解码的主要消息在次级发射机。还推导出了次用户的容量上限。数值结果表明：1）通过根据节点的相对位置，合理选择不同传输方案的次用户参数，该方案的性能优于传统方案; 2）在0.3bits/信道使用范围内，推导出的容量上界接近次用户的可达速率，特别是当次用户发射机/接收机分别与主用户发射机/接收机足够远/足够近时。因此，智能二次发射机能够调整其中继和协作干扰，以保证主保密率，并同时从相关的几何位置发送其自己的数据。
2016-05-13 cs.IT math.IT
Vandermonde Frequency Division Multiplexing for Cognitive Radio
我们考虑一个认知无线电的情况下，一个主要的和次要的用户希望与他们相应的接收机同时通过频率选择性信道进行通信。在现实的假设下，二次发射机没有侧信息的主要的消息，每个发射机只知道它的本地信道，我们提出了一个范德蒙预编码器，消除干扰，从二次用户利用冗余的循环前缀。我们的数值例子表明，VFDM，与一个适当的设计的输入协方差，使次要用户，以实现相当大的速率，同时产生零干扰的主要用户。
2008-03-06 cs.IT math.IT
Cooperative Feedback for Multi-Antenna Cognitive Radio Networks
认知波束成形（CB）是一种多天线技术，用于在认知无线电网络中的主用户（PU）和次用户（SU）之间进行有效的频谱共享。具体地，多天线SU发射机应用CB来抑制对PU接收机的干扰以及增强相应的SU链路性能。本文针对多输入单输出（MISO）SU信道与单输入单输出（SISO）PU信道共存的情况，提出了一种基于PU接收机到SU发送机的有限速率协作反馈的CB设计新的实用范例。具体地，PU接收器向SU发送器传送用于计算SU发送波束成形器的量化的SU到PU信道方向信息（CDI），以及根据PU接收器处的可容忍干扰裕度来调节SU发送功率的干扰功率控制（IPC）信号。提出了两种基于协作反馈的CB算法：一种是限制SU发射波束形成器与量化后的SU到PU信道方向正交，另一种是放松这种约束。此外，利用SU CDI从SU发射机到PU接收机的协作前馈，以允许更有效的协作反馈。分析了不同CB和协作反馈/前馈算法下SU链路的中断概率，并由此刻画了CDI和IPC反馈之间的最优比特分配折衷。
2010-10-15 cs.IT math.IT
Capacity scaling law by multiuser diversity in cognitive radio systems
分析了认知无线电系统中次发射机仅在主用户未占用频谱时才机会性地利用主用户频谱的多用户分集增益。为了保护主用户免受由次级网络中的主传输的错过检测引起的干扰，通过次级发射机处的发射功率控制来保证主网络的最小平均吞吐量。在我们的分析中还考虑了主网络的流量动态。我们推导出次级网络的平均可达容量，并分析其渐近行为来表征CR系统中的多用户分集增益。
2010-06-03 cs.IT math.IT
A Spectrum-Shaping Perspective on Cognitive Radio
认知无线电的一个新的角度来看，预先存在的遗留服务是未编码或编码和一对认知收发器需要适当地部署共存的遗留服务。新视角的基本思想是利用这样一个事实，即传统信道通常没有被传统服务完全加载，从而留下不可忽略的余量来容纳认知传输。通过对所发送的认知信号的频谱进行整形来优化这种负载裕度的利用。它示出，非平凡的共存的传统和认知系统是可能的，即使没有共享的传统消息与认知发射机。令人惊讶的是，优化的认知发射机不再受其在传统接收机处的干扰功率的限制，并且始终可以以其全部可用的设备功率进行发射。分析发展和数值说明，特别是集中在对数增长率，{\it即}，前对数系数，在高功率状态下的认知传输。
2008-09-04 cs.IT math.IT
On the Capacity of Interference Channel with Causal and Non-causal Generalized Feedback at the Cognitive Transmitter
在本文中，考虑到链路延迟的影响，我们调查的认知干扰信道（C-IFC），认知可以从因果或非因果广义反馈的容量区域。为此，我们引入了具有延迟的因果认知干扰信道（CC-IFC-WD），其中认知用户的传输可以依赖于$L$未来接收的符号以及过去的。我们证明了CC-IFC-WD模型等价于具有链路延迟的经典因果C-IFC（CC-IFC）。此外，CC-IFC-WD扩展了基因辅助和因果认知无线电信道，并弥合了它们之间的差距。首先，我们推导出一个外界的容量区域的任意值的$L$和专门的一般外界的强干扰的情况下。然后，在强干扰条件下，我们收紧外边界。为了推导出可达到的速率区域，我们集中在三种特殊情况下：1）经典的CC-IFC（L=0），2）CC-IFC没有延迟（L=1），和3）CC-IFC与无限的前瞻性，其中认知用户非因果地知道其整个接收序列。在每种情况下，我们得到一个新的内界的容量区域。此外，我们表明，我们使用的编码策略，以获得一个可实现的速率区域的经典CC-IFC实现的能力，在强干扰条件下的类退化和半确定性的经典CC-IFC。此外，我们扩展我们的可实现的速率区域的高斯的情况下。给出了高斯CC-IFC-WD的一些数值例子，我们比较了不同策略的性能，并研究了不同延迟值下认知链路的速率增益。
2012-02-01 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Harvesting Underlay Cooperative Cognitive Radio Relay Networks with Randomly Located Nodes
研究了主用户泊松场存在时能量收集协作认知无线电网络（CRN）的成功数据通信概率.我们考虑的情况下，收获能量后，从主发射机（PT），次发射机（ST）将发送其符号向次要目的地（SD）通过一个合适的辅助中继从一组随机分散的空闲节点在一个圆形区域内。我们已经考虑了几个中继选择标准，在我们的工作中，一个更好的中继节点选择。我们还分析了二次发射机的性能成功的符号传输的概率。通过详细的分析，研究了ST的性能与PU的密度、PT的发射功率和ST所需的发射功率等网络实体之间的关系。在本工作中，已经探索了能量收集的益处和来自PT的干扰之间的非平凡的权衡。数值结果验证了推导出的解析表达式的精度。
2019-03-04 cs.IT math.IT
Noisy DPC and Application to a Cognitive Channel
在本文中，我们首先考虑一个信道被两个独立的高斯噪声$S ~ N(0,Q)$和$Z_0 ~ N(0,N_0)$污染。当发射机和/或接收机知道独立的有噪声版本的$S$时，计算该信道的容量。它示出的信道容量大于容量时，$S$是完全未知的，但小于容量时，$S$是完全已知的发送器或接收器。例如，如果仅在发射机处已知$S$的一个噪声版本，则容量为$0.5log(1+P/(Q(N_1/(Q+N_1))+N_0))$，其中$P$是输入功率约束，而$N_1$是破坏$S$的噪声的功率。然后，我们考虑高斯认知干扰信道（IC），并提出了一个因果噪声脏纸编码（DPC）的战略。我们使用这种噪声DPC策略计算可实现的区域，并在达到速率上界时量化该区域。
2009-01-19 cs.IT math.IT
Capacity Results for the Multicast Cognitive Interference Channel
研究了多播认知干扰信道（CIFC）的容量域。该信道由两个独立的发送器组成，这两个发送器希望多播两个不同的消息，每个消息发送给一组不同的用户。此外，其中一个发射机-通常称为认知发射机-具有要发射的两个消息的先验非因果知识。这种情况结合了干扰信道、广播信道和多播通信中出现的困难和挑战。我们的目标是在这样一个具有挑战性的通信设置的最佳干扰缓解技术的推导。为此，我们调查的多主CIFC和它的双多辅助CIFC在各种干扰制度下，试图建立一个更全面的了解更一般的设置。它示出，对于某些制度，众所周知的编码技术的传统CIFC仍然是最佳的存在下，组播。而在其他机制中，进化的编码和/或解码策略是至关重要的。仔细使用这些编码方案和新的外边界技术，使我们能够表征几类离散无记忆和高斯信道在不同的干扰制度的容量区域。
2016-03-04 cs.IT math.IT
Approximate Sum-Capacity of K-user Cognitive Interference Channels with Cumulative Message Sharing
本文考虑了K个用户的认知干扰信道，其中一个主用户和K-1个次用户/认知发射机具有累积消息共享结构，即认知发射机$i\in [2:K]$非因果地知道索引小于i的用户的所有消息。我们提出了一个可计算的外边界有效的任何无记忆通道。我们首先评估高斯噪声信道的高SNR线性确定性近似的和速率外界。这被示出为具有任意信道增益的3用户信道的容量和对称K用户信道的总容量。很有趣。对于仅具有第K个认知知道的K个用户信道，所有其它消息足以实现容量，即，不需要在发射机2处对K-1的认知。其次，对称高斯噪声信道的总容量的特点是在一个常数的加法和乘法的差距。所提出的可实现的加性间隙的方案是基于脏纸编码，并且可以被认为是MIMO广播方案，其中由于消息共享结构，只有一个编码顺序是可能的。与其他多用户干扰信道模型不同，单个方案既适用于弱干扰，也适用于强干扰。与此方案的广义自由度（gDOF）被证明是K的函数，在非认知的情况下，广播信道的情况下。有趣的是，它表明，随着用户的数量增长到无穷大的gDoF的K-用户的认知干扰信道与累积的消息共享趋于gDoF的广播信道与K-天线发射机和K个单天线接收机。分析的加法和乘法差距是用户数量的函数。内、外边界的数值计算表明，实际间隙小于解析间隙。
2013-01-26 cs.IT math.IT
Wireless Energy Harvesting in a Cognitive Relay Network
射频能量采集技术为能量受限无线通信系统提供了一种有效的能量供给方式.提出了一种新的基于多主用户（PU）的底层认知中继网络能量收集协议。在该协议中，次节点可以从主网络（PN）获取能量，同时共享PN的许可频谱。为了评估不同系统参数对所提出的网络的影响，我们首先推导了在三个重要功率约束下二次网络（SN）的中断概率的精确表达式：1）在辅助源（SS）和辅助中继（SR）处的最大发射功率，2）在每个PU接收机处允许的峰值干扰功率，以及3）从每个PU发射机到SR和到次要目的地（SD）的干扰功率。为了获得不同参数对SN成功数据传输的影响的实际设计见解，我们推导了时延敏感和时延容忍传输模式的吞吐量表达式。推导了中断概率和时延敏感吞吐量的渐近封闭式表达式，以及时延容忍吞吐量随PU收发器数目无穷大的渐近解析式.结果表明，当PU发射机位于SS附近且距离SR和SD足够远时，中断概率提高。我们的结果还表明，当PU发射机的数量很大时，来自PU发射机的干扰的有害影响超过了从PU发射机收集的能量的益处。
2016-01-10 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation and Active Interference Mitigation for Spatial Multiplexed MIMO Cognitive Systems
本文分析了一种多输入多输出（MIMO）认知无线电系统的性能。特别地，次级发射器在空间复用传输模式下操作，而在次级接收器处采用迫零（ZF）检测器。此外，次系统受到多个随机分布的单天线主用户（PU）的干扰。为了增强二次传输的性能，在二次发射机处执行最优功率分配，其中约束由PU指定的干扰温度（IT）。次接收机的中断概率显式推导出一个精确的封闭形式的表达式。此外，一些特殊情况下的实际利益，包括位于PU和大规模MIMO，进行了讨论。此外，为了减轻由时间平均IT引起的对PU的瞬时过度干扰，为次级发射机开发了迭代天线缩减算法，并且相应地，解析地计算发射天线的平均数量。大量的数值和模拟结果证实了我们的分析的有效性。
2017-12-04 cs.IT math.IT
Asymmetric Transmitter Cooperation in Multiuser Wireless Networks: Achievable Rate Regions
在这项工作中，我们得出可实现的速率区域的三用户干扰信道与非对称发射机的合作和各种解码能力的接收机。三用户信道促进了发射机之间的消息共享的不同方式。我们介绍了两种自然的方式扩展单向消息共享的概念，从两个用户到三个用户-（i）累积的消息共享和（ii）主要的消息共享。此外，我们定义了几个认知干扰信道的解码能力的基础上的接收机。我们采用的编码技术，这是一个组合的叠加和Gel'fand-Pinsker编码技术，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。仿真结果，通过考虑高斯信道的情况下，使本文考虑的两个消息共享方案的视觉比较。它还提供了有用的见解的影响，在发射机的消息分裂和解码能力的接收机上的可实现的速率。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Information and Energy Cooperation in Cognitive Radio Networks
认知无线电网络中，主系统和次系统之间的协作可以提高频谱利用率。其关键思想是，次系统通过中继帮助提高主系统的性能，并且作为回报，主系统为次系统提供更多的机会来接入频谱。针对现有的大多数研究只考虑信息协同的情况，本文研究了两个系统之间的联合信息和能量协同，即，主发射机发送用于中继的信息，并且还向次系统馈送能量。当次发射机具有到主接收机的良好信道质量但能量受限时，这是特别有用的。我们提出并研究了三个方案，使这种合作。首先，我们假设在两个系统之间存在用于信息和能量传输的理想回程。然后，我们考虑两个无线信息和能量传输方案，从主发射机到二次发射机使用功率分割和时间分割能量采集技术，分别。对于每一个计划，最佳和迫零的解决方案。仿真结果表明，由于额外的能量合作，这两个系统的性能增益很有前途。当能量传输效率足够大时，功率分裂方案比时间分裂方案可以获得更大的速率区域。
2014-03-22 cs.IT math.IT
Throughput of Cognitive Radio Systems with Finite Blocklength Codes
本文研究了有限块长码在认知无线电信道中的吞吐量问题。认知用户首先通过信道感知确定主用户的活动，然后以取决于信道感知决策的功率电平发起数据传输。假设在数据传输阶段采用有限块长码。因此，在接收中可能发生错误，并且可能需要重传。主用户的活动被建模为一个两状态的马尔可夫链和一个八状态的马尔可夫链被构造为认知无线电信道建模。信道状态信息（CSI）被假设为仅由辅接收机完全已知或者由辅发射机和接收机两者完全已知。在发射机处没有CSI的情况下，执行固定速率传输，而在完美的CSI知识下，对于给定的目标错误概率，发射机根据信道条件改变速率。在这些假设下，吞吐量在缓冲区的约束的存在下，通过表征的最大恒定到达率，可以支持的认知无线电信道，同时满足一定的限制缓冲区违规概率。吞吐量之间的权衡，缓冲区的限制，编码块长度，和感知时间为固定速率和可变速率传输进行了数值分析。在变速率传输的情况下，平均错误概率，感知阈值和感知持续时间之间的关系进行了研究。
2013-08-23 cs.IT math.IT
On Cognitive Interference Networks
本文研究了具有相等数量发射机和接收机的多用户干扰网络的和速率容量的高功率渐近行为。我们假设每个发射机都知道它希望传达给其相应接收机的消息，也知道其他发射机的子集希望发送的消息。假设接收器无法以任何方式合作，因此它们必须仅根据接收到的信号做出决定。我们专注于网络的前日志，这是定义为限制比率的总和速率容量的一半对数的发送功率。我们提出了上界和下界的网络的前日志。下限是基于一个线性部分消除方案，需要线性变换高斯码本，以便消除在接收机的子集中的干扰。在别名中，边界给出了导致完整前日志的网络和边信息设置的完整表征，即，在等于发射机（和接收机）的数量的前对数中，以及在其前对数等于完整前对数减1的网络的完整表征中。它们还充分表征了网络，其中只有当每个发射机知道所有用户的消息时才能实现完整的预日志，即，当边信息是“满的”时。
2007-07-06 cs.IT math.IT
Clean relaying aided cognitive radio under the coexistence constraint
我们考虑基于干扰抑制的认知无线电，其中主用户和次用户可以共存于相同的时间和频带，在约束下，主用户（PU）的速率必须保持相同的单用户解码器。为了满足这样的共存约束，来自次级用户（SU）的中继可以帮助PU在来自SU的干扰下的传输。然而，已知的基于脏纸编码（DPC）的方案中的中继信号受到SU的信号的干扰，并且不是“干净的”。在本文中，在半双工的限制下，我们提出了两个新的传输方案的辅助下，从SU的发送器和接收器的清洁中继没有干扰的SU。我们将它们分别命名为清洁发射机中继（CT）和清洁发射机-接收机中继（CTR）辅助认知无线电。研究了在衰落信道中，发射端信道状态信息（CSIT）利用率变化时CT和CTR的速率和复用增益性能。我们的CT推广了以前提出的著名的DPC为基础的计划。在完全CSIT的情况下，CTR的复用增益被证明优于（或不低于）以前的基于DPC的方案。这是因为用于解码DPC的PU的消息的静默时段在CTR中可能不是必需的。仅用CSIT的统计量，我们进一步证明了CTR在快瑞利衰落信道中的速率性能优于以前的方案。数值例子还表明，在一个大类的信道中，建议的CT和CTR提供了显着的速率增益比以前的计划与小的复杂度处罚。
2011-04-18 cs.IT math.IT
Spatial Throughput Characterization in Cognitive Radio Networks with Threshold-Based Opportunistic Spectrum Access
研究了大规模覆盖认知无线电网络中次用户的机会频谱接入问题。研究了两种基于门限的OSA方案，即主接收机辅助（PRA）协议和主发射机辅助（PTA）协议。在PRA/PTA协议下，仅当从活动的主接收机/发射机（PR/PT）发送的接收信标/导频的最大信号功率低于某个阈值时，才允许次发射机（ST）接入频谱。为了测量所产生的传输机会的次级用户所提出的OSA协议，空间机会的概念，它被定义为概率，在主网络中的任意位置被检测到的空间频谱空洞，然后通过应用工具从随机几何进行评估。基于空间机会，分析了覆盖CR网络的覆盖（无中断传输）性能。在PRA和PTA协议下，利用空间机会和覆盖概率的结果，我们最终描述了空间吞吐量的特征，空间吞吐量被定义为主/辅网络中成功传输的平均空间密度。
2014-01-08 cs.IT math.IT
Capacity and Algorithms for a Cognitive Network with Primary-Secondary User Cooperation
在这项工作中，我们研究了认知无线电网络，其中次要用户可以作为中继的主要用户发送的消息，从而提供性能改善的主要传输，而在同一时间获得更多的传输机会，为自己的数据。特别是，假设广播数据包删除模型与反馈，我们调查的基本合作认知无线电网络，其中包括一个主要的和一个次要的发射机-接收机对的容量。主发射机是信道的所有者，因此，我们打算保持其操作简单，并避免增加其存储要求。具体地，主发射器不接收由辅发射器发送的数据，并且不执行任何编码操作。另一方面，次发射机可以偷听主传输，并且被允许执行任何编码操作。我们开发了一个外部约束的能力的基本合作认知无线电网络正在考虑中。然后，我们提出了一个适合这种类型的网络，它只涉及异或网络编码操作的编码调度算法。所提出的算法的调度决策的复杂性取决于信道的统计参数和三种情况下，取决于信道擦除概率之间的关系，区分。对于前两种情况，该算法的速率区域与开发的容量外界一致，因此该算法是容量实现的。对于第三种情况，所提出的算法的速率区域是不相同的外边界，但是，数值结果表明，它是相当接近的系统的统计参数的范围很广的导出的外边界。
2019-08-28 cs.IT eess.SP math.IT
On the Coverage of Cognitive mmWave Networks with Directional Sensing and Communication
本文利用随机几何建模含PPP次级用户的认知毫米波网络，分析定向感知与传输阈值下的接入概率、活动比例及主次链路覆盖概率，表明定向性和位置感知可提升并均衡覆盖。
2023-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
Cognitive Energy Harvesting and Transmission from a Network Perspective
无线网络可以通过从射频（RF）信号中收集能量来自我维持。基于经典的认知无线电网络，我们提出了一种新的网络共存方法，其中来自次级网络的移动设备（称为次级发射机（ST））从来自初级网络的附近发射机（称为初级发射机（PT））的传输中获取能量，或者如果PT足够远则发送信息; ST将收集的能量存储在具有有限容量的可充电电池中，并在电池充满电时将所有可用能量用于随后的传输。在该模型中，每个PT以具有给定半径的圆盘的保护区和收获区为中心;如果ST位于某个收获区中，则它收获能量，如果它在所有保护区之外，则发送固定功率信号，否则空闲。在此模型的基础上，使用随机几何模型，其中PT和ST被建模为独立的齐次泊松点过程（HPPPs），在共存网络的中断约束下，并在一个简单的封闭形式获得的二次网络的空间吞吐量最大化。从结果中可以看出，最大二次吞吐量随着PT密度的增加而线性下降，最优ST密度与ST的传输概率成反比。
2012-09-16 cs.IT math.IT
Three-User Cognitive Interference Channel: Capacity Region with Strong Interference
研究了两个主用户和一个认知用户的三用户认知无线电网络的容量域。提出了一种三用户认知干扰信道（C-IFC），该信道中的一个发射机具有认知能力，并且以非因果的方式知道另外两个发射机的消息。首先，基于允许所有接收机以两种不同的顺序解码所有消息的方案，得到三用户C-IFC的容量区域的两个内界。接下来，推导出两组条件，在这两组条件下，所提出的模型的容量区域与三用户C-IFC的容量区域相一致，其中所有三个消息都需要在所有接收器。在这些条件下，被称为强干扰条件，所提出的三用户C-IFC的容量区域的特征。此外，高斯三用户C-IFC被认为是和容量结果推导出高斯的情况下。文中还提供了一些数值例子。
2012-06-19 cs.IT math.IT
Optimal Utilization of a Cognitive Shared Channel with a Rechargeable Primary Source Node
本文考虑的情况下，一组节点共享一个共同的信道。一些节点具有可充电电池，而其他节点插入可靠的电源，因此没有能量限制。我们考虑两个源-目的地对，并应用认知无线电通信的概念，共享公共信道。具体地，我们给予能量受限的源-目的地对高优先级，即，主对，并且低优先级到没有这种约束的对，即，第二对与认知无线电的传统概念（其中一旦检测到主发射机就要求次发射机放弃信道）相比，次发射机不仅利用主发射机对的空闲时隙，而且以概率$p$与主发射机一起发射。这是可能的，因为我们考虑了一般的多包接收模型。给定对主对的吞吐量的要求，选择概率$p$以最大化辅对的吞吐量。为此，我们得到了二维最大稳定吞吐量区域，它描述了我们可以推入网络的速率的理论限制，同时保持网络中的队列是稳定的。结果得到的两种情况下，其中在主节点处的电池的容量是无限的，也有限。
2011-07-31 cs.IT math.IT
Cognitive Radio: An Information-Theoretic Perspective
认知无线电已经被提出作为实现授权频谱的有效重用的手段。认知无线电的关键特征是它能够识别主（许可）用户并调整其通信策略以最小化其产生的干扰。我们考虑的通信场景中，主要和认知用户希望沟通到不同的接收器，受到相互干扰。将认知无线电建模为具有关于主传输的边信息的发射机，我们表征了认知无线电在以下约束下可以可靠地通信的最大速率：（i）不为主用户创建干扰，以及（ii）主编码器-解码器对不注意认知无线电的存在。
2006-05-09 cs.IT math.IT
Buffer-aided Resource Allocation for a Price Based Opportunistic Cognitive Radio Network
研究了机会协作认知无线电网络的资源分配问题，其中认知无线电节点将硬决策发送给融合中心。融合中心具有双重作用，即，进行全局决策（即，关于主用户活动的决定）以及在认知无线电节点之间分配传输持续时间。基于收益的效用函数被认为是在融合中心和认知无线电节点。一个优化问题，制定最大化的融合中心的收入，同时满足一些定义良好的约束。在认知无线电节点之间进行用户选择，以使优化问题可行。
2019-05-17 cs.IT math.IT
Energy Efficiency for Proactive Eavesdropping in Cooperative Cognitive Radio Networks
研究了协作认知无线电网络中的远程主动窃听系统。具体而言，放大转发（AF）全双工（FD）次级发射器协助将从可疑用户接收到的信号中继到合法监视器以进行无线信息监视。作为回报，次发射机被授权共享属于可疑用户的频谱，用于其自己的信息传输。为了改善窃听，所发送的次级用户的信号也可以用作干扰信号以缓和可疑链路的数据率。我们考虑两种情况，即，不可忽略的处理延迟（NNPD）和可忽略的处理延迟（NPD）。我们的目标是通过联合优化AF中继矩阵和预编码向量在次级发射机，以及接收机组合向量在监视器，最大化网络能量效率（NEE），在次级发射机的最大功率约束和次级用户的最小数据率要求。我们还保证窃听链路的可实现数据率不低于可疑链路的数据率，以实现有效的监视。由于NEE最大化问题的非凸性，我们开发了一个有效的路径跟踪算法和一个强大的交替优化（AO）方法作为完美和不完美的信道状态信息（CSI）条件下的解决方案，分别。我们还分析了所提出的方案的收敛性和计算复杂性。数值结果验证了我们提出的方案的有效性。
2022-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
On Information and Energy Cooperation in Energy Harvesting Cognitive Radio
本文考虑了主用户和次用户都是能量收集节点时，主用户和次用户在信息和能量两个层面上的合作。特别地，辅助发射机帮助中继主消息，并且进而获得频谱接入作为奖励。此外，如果次级发射器是能量受限的，则初级发射器向次级发射器供应能量，这促进了不间断的协作。我们解决这个两级合作在一个有限的地平线与有限的电池约束在二次发射机。在保证主用户和次用户速率保证的同时，我们的目标是最大化主用户速率。我们开发了一个迭代算法，获得最佳的离线电源政策的主要和次要用户。为了深入了解最优解的结构，我们研究了特定的场景。此外，我们还研究了二次速率约束和有限电池对一次速率和合作概率的影响。我们表明，联合信息和能源合作增加了合作的机会，并实现了显着的收益率只有信息合作。
2015-07-16 cs.IT cs.NI math.IT
On the Capacity of Interference Channels with One Cooperating Transmitter
在两个发送端、两个接收端干扰信道的容量区域上建立了内界和外界，其中一个发送端知道两个消息。具有额外知识的发射器被称为认知的。内界是基于策略，推广以前的工作，包括速率分裂，凝胶'fand-Pinsker编码和合作传输。一般的外边界基于用于广播信道的Nair-El Gamal外边界。一个更简单的边界的情况下，其中一个解码器可以解码两个消息。高斯通道的边界进行评估和比较。
2007-10-22 cs.IT math.IT
New Results on the Capacity of the Gaussian Cognitive Interference Channel
两个用户的高斯认知干扰信道的容量，其中一个发射机具有两个消息的知识的经典干扰信道的变化，是已知的几个参数制度，但仍然是未知的一般。在本文中，我们考虑以下可实现的方案：认知发射机预编码其消息对在其预期的接收机由主用户创建的干扰，和认知接收机只解码其预期的消息，类似于“弱干扰”的最佳方案;主解码器解码这两个消息，类似于“非常强的干扰”的最佳方案。虽然认知消息是相对于主消息进行预编码的，但是通过对其进行解码，主接收器获得关于其自身消息的信息，从而提高其速率。我们表明：（1）该方案实现了我们所说的“初级认知解码”机制的容量，即，不包括在已知容量的“非常强的干扰”状态中的“强干扰”状态的子集;（2）对于大得多的参数集，该方案在1比特/s/Hz或因子2的容量内，从而改进了最佳已知的恒定间隙结果;（3）基于对近似容量结果的分析，我们提供了对认知编码器处的干扰预编码与主接收器处的干扰解码之间的权衡的见解。
2010-07-09 cs.IT math.IT
