Optimality of binary power-control in a single cell via majorization
本文认为，最佳的单小区功率控制最大限度地提高聚合（上行链路）的小区通信速率时，有峰值功率限制在移动用户，和一个低复杂度的数据解码器（没有连续解码）在基站。它表明，通过优化理论，最佳功率分配是二元的，这意味着链路是“开”或“关”。通过进一步利用最优二进制功率分配的结构，一个简单的多项式时间的算法来寻找最优的发射功率分配，以及降低复杂度的近优启发式算法。充分条件下，信道状态感知时分多址（TDMA）最大化的聚合通信速率的建立。最后，数值研究进行比较和对比的性能实现的最佳二进制功率控制策略与其他次优的政策和吞吐量通过连续解码可实现的能力。据观察，出现两种主要的通信模式，宽带或TDMA，并且连续解码仅在接近完美的干扰消除效率下实现更好的和速率。
2011-05-30 cs.IT math.IT
Channel Conditions for the Optimality of Interference Decoding Schemes for K-user Gaussian Interference Channels
Han-Kobayashi（HK）方案实现了K用户干扰信道（IC）的最佳已知可实现速率区域。简单的HK方案是具有高斯信令、没有分时和没有专用-公共功率分割的HK方案。简单HK方案的类别包括将干扰视为噪声（TIN）方案和涉及在每个接收机处的各种级别的干扰解码和消除的方案。我们推导出条件下，简单的HK计划实现一般K用户高斯IC的总容量。这些结果推广了现有的和容量的TIN计划类的简单HK计划的结果。
2019-01-21 cs.IT math.IT
Computational Complexity of Decoding Orthogonal Space-Time Block Codes
量化了正交空时分组码G的最优译码的计算复杂性，该正交空时分组码G满足正交性，即G乘以G的Hermitian转置等于常数c乘以码的平方符号之和乘以单位矩阵，其中c为正整数。文中给出了四种具有相同计算复杂性的最佳译码等价技术。在特殊情况下的基本配方的修改计算和举例说明。本文修正和推广了[1]、[2]，并将它们与文献中的结果统一起来。此外，文献中的一些结果也推广到了c > 1的情形.
2009-10-09 cs.IT math.IT
Universal Decoding for Gaussian Intersymbol Interference Channels
针对码间干扰高斯信道，提出了一种通用的译码方法。建议的解码器的普遍性是在意义上的独立的各种信道参数，并在同一时间，达到相同的随机编码误差指数的最佳最大似然（ML）解码器，它利用这些未知参数的全部知识。建议的解码规则可以被看作是一个通用的最大互信息（MMI）解码器的频域版本。相反，以前建议的ISI信道的通用解码器，我们建议的解码度量可以很容易地进行评估。
2014-03-15 cs.IT math.IT
Joint Successive Cancellation Decoding of Polar Codes over Intersymbol Interference Channels
极化码是一类适用于二进制输入离散无记忆信道（B-DMC）的容量实现码。然而，当应用于具有符号间干扰（ISI）的信道时，该码可能与BCJR均衡和常规解码方法一起表现不佳。针对ISI问题，提出了一种极化码在ISI信道下的联合连续抵消（SC）译码算法，该算法将均衡与常规译码相结合。译码方法的初始化信息是码间干扰码字符号的似然函数而不是码字符号。该译码器与传统的SC译码器一样采用递归公式，无需迭代。这与在均衡器和解码器之间执行迭代的常规迭代算法相反。此外，所提出的SC网格解码可以很容易地扩展到列表解码，这可以进一步提高性能。仿真结果表明，在ISI信道中，该方案的性能明显优于传统的译码方案。
2014-04-11 cs.IT math.IT
Polar Coding Strategies for the Interference Channel with Partially-Joint Decoding
现有的用于双用户干扰信道的极化编码方案遵循Han和Kobayashi的原始思想，其中分量消息被独立地编码，然后由一些确定性函数（即，均匀叠加编码）。本文在Chong，Motani和Garg的异构叠加编码方法的基础上，提出了一种新的干扰信道极化编码方案。证明了Han-Kobayashi策略中的全联合译码（接收方同时对发送方的公共消息和发送方的私有消息进行译码）可以简化为两种部分联合译码，这两种译码对极化码是友好的，具有实用的译码算法.所提出的编码方案需要较少的辅助随机变量，没有确定性函数，可以有效地构造。此外，我们将这一结果扩展到干扰网络，并表明所提出的部分联合解码方案是在干扰网络中设计异构叠加极化编码方案的一般方法。
2018-07-02 cs.IT math.IT
Joint Equalization and Decoding for Nonlinear Two-Dimensional Intersymbol Interference Channels
针对存在非线性二维的【形】码间干扰的信道，提出了一种联合均衡和译码的算法。该算法在一个代表底层系统的因子图上执行和积消息传递。二维的【形】光存储（TwoDOS）技术是具有非线性二维的【形】码间干涉的系统的示例。对TwoDOS的非线性信道模型的仿真表明，与未编码的性能相比，性能有了显著的改善。还提出了使用密度演化计算的TwoDOS通道的噪声容限阈值。
2005-09-05 cs.IT math.IT
Optimum 1-Step Majority-Logic Decoding of Binary Reed-Muller Codes
Rutgers University（罗格斯大学）
本文提出了一种适用于所有r和m的最优一步多数逻辑解码器，实现了雷德-穆勒码的最优擦除纠正和最大一步纠错能力。
2026-01-17 cs.IT math.CO math.IT
Interference Decoding for Deterministic Channels
给出了一类三用户对确定性干扰信道容量域的内界。关键思想是在每个接收机处同时解码组合干扰信号和预期消息。在一定的强干扰条件下，该干扰译码内界是紧的。内界也严格包含通过将干扰视为噪声获得的内界，其中包括确定性信道的干扰对齐。该增益来自于对不同输入分布和消息速率下的组合干扰序列的数量的明智分析。最后，将内界推广到每个通道输出通过噪声通道观察的情况。
2011-01-29 cs.IT math.IT
Anywhere Decoding: Low-Overhead Uplink Interference Management for Wireless Networks
小区间干扰（ICI）是现代蜂窝系统中的主要性能限制因素之一。为了解决ICI，已经提出了协作多点（CoMP）方案作为下一代移动通信系统的关键技术。虽然CoMP方案提供了有前途的理论增益，其性能可能会显着下降，因为实际问题，如有限的回程。为了解决这个问题，我们探讨了一种新的上行链路干扰管理方案，称为任何地方的解码，这需要交换的基站（BS）之间的每个编码间隔只有几个比特的信息。尽管低开销的任何地方解码，我们观察到相当大的收益，在小区边缘用户的中断概率性能相比，没有BS之间的合作。此外，高SNR制度的中断概率的渐近结果表明，任何地方的解码方案实现充分的空间分集，通过多个解码机会，他们是在1.5 dB的充分合作。
2019-03-28 cs.IT math.IT
Full Diversity Space-Time Block Codes with Low-Complexity Partial Interference Cancellation Group Decoding
Guo和Xia提出的部分干扰消除（PIC）群译码是一种低复杂度的多输入多输出（MIMO）无线通信最优处理方案。它能很好地解决空时分组码的速率、分集度和复杂度之间的折衷问题。提出了一种基于低复杂度PIC组译码的全分集空时分组码系统设计方案。提出的代码设计的特点是作为一个组正交空时分组码，通过替换的Alamanti码矩阵的每一个元素与一个基本矩阵组成的多个对角层的编码符号。通过PIC组解码和特定的分组方案，所提出的STBC可以实现全分集、$(2M)/(M+2)$的速率和$M$发射天线的低复杂度解码。仿真结果表明，该码可以实现充分的分集与PIC组解码，而需要一半的现有码的解码复杂度。
2010-03-20 cs.IT math.IT
High-Rate and Full-Diversity Space-Time Block Codes with Low Complexity Partial Interference Cancellation Group Decoding
本文提出了一种系统的空时分组码设计方法，在接收端采用部分干扰消除（PIC）分组译码，可以实现高速率和全分集。所提出的代码可以应用于任何数量的发射天线，并承认一个低的解码复杂度，同时实现全分集。对于M个发射天线，在每个码字中，PM复信息符号的实部和虚部被解析成P个对角层，然后分别被编码。利用PIC群译码，译码复杂度可降低到M/2个实符号的联合译码。具体地，对于4个发射天线，码具有实符号成对（即，单个复数符号）解码，其实现全分集并且码率为4/3。仿真结果表明，新提出的空时分组码与PIC组解码提供了全分集。
2010-04-16 cs.IT math.IT
Beamforming on the MISO interference channel with multi-user decoding capability
本文考虑了具有干扰解码能力的多输入单输出干扰信道（MISO-IC），使得干扰信号可以被解码并从接收信号中减去。在具有单用户解码的MISO-IC上，发射波束成形向量被经典地设计为在减轻所生成的干扰（干扰的迫零）或最大化期望用户处的能量之间达成折衷。在具有IDC的多天线IC中出现的特别有趣的问题是，发射机现在可能具有放大在非预期接收机处生成的干扰的动机，希望Rx具有更好的机会解码干扰并将其移除。这个概念完全改变了在最大化期望能量和减少生成的干扰之间进行平衡的先前范例，从而为波束成形设计策略开辟了新的维度。我们的贡献继续证明的最佳秩的发送预编码器，最佳的意义上的帕累托最优，因此和速率最优，是秩1。然后，我们调查合适的发射波束成形策略，不同的解码结构和特征的帕累托边界。作为该特征的应用，我们获得最大和速率点的候选集合，其至少包含和速率最优波束成形向量的集合。我们推导出最大比传输（MRT）的最优性条件。受MRT最优性条件的启发，我们提出了一种简单的算法，该算法在某些情况下实现了最大和率，在其他情况下与最大和率相比是次优的。
2011-07-02 cs.IT math.IT
Joint Equalization and Decoding for Nonlinear Two-Dimensional Intersymbol Interference Channels with Application to Optical Storage
提出了一种针对非线性二维的【形】码间干扰信道的联合均衡和译码算法。该算法在一个代表底层系统的因子图上执行和积消息传递。二维的【形】光存储（TWODOS）技术是具有非线性二维的【形】码间干涉的系统的示例。对TWODOS的非线性信道模型的仿真表明，与未编码的性能相比，TWODOS的性能有显著的改善。噪声容限阈值的算法的TWODOS信道，使用密度演化计算，也提出和准确预测的码字长度增加的算法的限制性能。
2005-09-04 cs.IT math.IT
Interference Alignment for Clustered Multicell Joint Decoding
多细胞联合处理已被证明是非常有效的，在克服干扰有限的性质的蜂窝范例。然而，由于实际实现的原因，全局多小区联合解码是不可行的，因此必须考虑协作基站的集群。在这种情况下，集群间干扰必须得到缓解，以收获多小区联合处理的全部潜力。本文研究了四种簇间干扰情况，即a）全局多小区联合处理，b）干扰对齐，c）资源分多址和d）同信道干扰允许。每种情况下建模和分析使用每小区遍历和速率容量作为一个因素的优点。在这个过程中，一些定理推导出的信道协方差矩阵的渐近特征值分布的解析表示。分析是基于自由概率理论的原则，特别是在R和Stieltjes变换域的属性。
2011-03-24 cs.IT math.IT
Optimal Order of Decoding for Max-Min Fairness in $K$-User Memoryless Interference Channels
考虑$K$ -用户无记忆干扰信道，其中每个接收机在解码指定发射机的数据之前顺序地解码发射机子集的数据。因此，每个发射机的数据率取决于（i）解码该发射机的数据的接收机的子集，（ii）在这些接收机中的每一个处采用的解码顺序。本文提出了一种贪心算法，用于寻找在每个接收机处解码的用户和相应的解码顺序，使得用户的最小速率最大化。证明了该算法是最优的。
2007-01-18 cs.IT math.IT
Two Designs of Space-Time Block Codes Achieving Full Diversity with Partial Interference Cancellation Group Decoding
Guo和Xia提出了一种基于部分干扰消除（PIC）分组译码的空时分组码（STBC）设计准则，该准则在实现全分集的同时兼顾了译码复杂度和码速率。在本文中，空时分组码的设计提出了任何数量的发射天线，可以获得充分的多样性时，PIC组解码（与特定的分组方案）应用在接收端。与PIC组解码和一个适当的分组方案的解码，建议STBC被示出获得相同的分集增益的ML解码，但具有较低的解码复杂度。第一种空时分组码采用多对角层设计，采用PIC组译码，可以获得两层设计的全分集，速率达到每信道2个符号。而采用PIC-SIC组译码，第一种空时分组码可以获得任意层数的全分集，并且可以实现全速率。第二种空时分组码采用PIC分组译码，可以获得全分集，速率可达9/4。仿真结果表明，该空时分组码能够很好地解决MIMO系统的速率-性能-复杂度折衷问题。
2010-01-04 cs.IT math.IT
Performance of Multi-Cell Massive MIMO Systems With Interference Decoding
我们考虑一个多小区大规模MIMO系统，其中时分双工协议被用来估计信道状态信息通过上行链路导频。当在BS处使用最大比组合（MRC）时，跨小区的导频的重用导致导频污染效应，这产生不随着基站（BS）天线的数量$M \rightarrow \infty$而消失的干扰分量。当将干扰视为噪声（TIN）时，这种现象限制了多小区大规模MIMO系统的性能。在本文中，我们分析了更先进的方案的基础上，同时唯一解码（SD）以及同时非唯一解码（SND）的干扰，可以提供无限的速率作为$M \rightarrow \infty$。我们还建立了一个最坏情况下的不相关噪声技术的多址信道，以获得有限的$M$可实现的速率表达式。此外，我们还研究了一个更简单的SND子集（称为S-SND），它提供了一个下界的SND和实现无界率为$M \rightarrow \infty$，也优于SD有限$M$。对于两小区和三小区系统的特殊情况，使用最大对称速率分配策略，我们比较了不同的干扰解码方案与TIN的性能。最后，我们数值说明了所提出的计划的改进性能。
2019-11-25 cs.IT math.IT
Combining Schemes for Hybrid ARQ with Interference-Aware Successive Decoding
几十年来，蜂窝网络已经极大地发展为通过可靠通信来支持高数据率。混合自动重传请求（ARQ）是使这种改进成为可能的技术之一。然而，这种进步在干扰不可忽略的小区边缘处减小。为了克服在小区边缘的挑战，干扰感知接收机的概念最近已经被提出，其中期望信号和干扰信号都被连续解码，称为干扰感知连续解码（IASD）。虽然IASD是先进的接收机技术，但干扰信号不受移动站的控制，因此移动站不能请求干扰信号。为此，本文提出了新的合并方案的IASD接收机，它与混合ARQ操作在一个比特级或符号级。此外，本文还比较了所提出的合并方案的内存需求，并分析了离散调制对所提出的方案的影响。仿真结果显示了所提出的合并方案的优越性，并显示了在传输次数方面的改善。
2012-09-15 cs.IT math.IT
On Downlink Interference Decoding In Multi-Cell Massive MIMO Systems
在本文中，被认为是一个多小区的大规模MIMO系统的下行链路中的信道状态信息（CSI）估计通过导频符号是正交的，但在其他小区中重用。然而，重新使用导频通过在其它小区中共享相同导频的用户的信道污染了每个基站（BS）处的CSI估计。即使当BS天线$M$的数量很大时，即，$M\rightarrow\infty$，并且因此即使$M\rightarrow\infty$，通过将干扰视为噪声（TIN）而实现的速率也饱和。本文采用两种不同的线性预编码技术：最大比传输（MRT）和迫零（ZF），研究了基于全部干扰或部分干扰的同时唯一解码（SD）和同时非唯一解码（SND）的干扰感知解码方案。所得到的速率被示出为以$M\rightarrow\infty$的形式无限增长。此外，通过SD/SND/PD有限$M$的可实现的速率推导出使用最坏情况下的不相关噪声技术，这是示出的规模为$\mathcal{O}(\log M)$。为了比较不同方案的性能，研究了最大对称速率问题，其中证实了具有大的但实际的$M$值时，SND严格优于TIN，并且PD严格优于SND。
2021-12-19 cs.IT math.IT
Optimum Power-Subcarrier Allocation and Time-Sharing in Multicarrier NOMA Uplink
针对上行多载波NOMA资源分配缺陷，提出最优功率-子载波分配与动态时间共享算法，实现最优SIC解码顺序，提升总速率并降低功耗。
2025-01-20 cs.IT eess.SP math.IT
A Message-Passing Approach for Joint Channel Estimation, Interference Mitigation and Decoding
信道不确定性和同信道干扰是诸如下一代蜂窝网络的无线系统设计中的两个主要挑战。本文研究了一种同时存在时变瑞利衰落和与期望信号形式相似的强同信道干扰的无线信道模型的接收机设计。假设可以通过使用导频来估计期望信号的信道系数，而没有用于干扰信号的导频可用，如在许多实际无线系统中的情况。由于干扰过程是非高斯的，因此将其视为高斯噪声通常会导致不可接受的性能。为了利用时间上的干扰和相关衰落的统计信息，提出了一种用于联合信道估计、干扰抑制和解码的迭代消息传递架构。每个消息采用高斯密度混合的形式，其中分量的数量是有限的，使得接收器的总体复杂度对于每个符号是恒定的，而不管帧和码长度。编码和未编码系统的仿真结果表明，该接收机的性能显着优于传统的接收机与线性信道估计，并在假设的衰落模型的失配是鲁棒的。
2009-10-15 cs.IT math.IT
Soft-Decoding-Based Strategies for Relay and Interference Channels: Analysis and Achievable Rates Using LDPC Codes
我们提供了一个严格的数学分析两种通信策略：软解码和转发（软DF）中继信道，和软部分干扰消除（软IC）干扰信道。这两种策略都涉及软估计，这有助于解码过程。我们考虑LDPC码，不是因为它们的实际好处，而是因为它们的分析易处理性，这使得渐近分析类似于随机编码方法的信息论。与一些密切相关的解调和转发的作品，我们假设非记忆，代码结构感知的估计。利用软DF，我们开发了{ \it同时密度演化}来约束目的地的解码错误概率。这个结果适用于擦除中继信道。在软DF的一个变体中，中继应用Wyner-Ziv编码来增强其与目的地的通信，借用压缩转发。为了分析软IC，我们适应现有的迭代多用户检测技术，并专注于二进制输入加性高斯白噪声（BIAWGN）干扰信道。我们证明，最佳的点对点码是不适合的软IC，以及所有的策略，适用于部分解码，以改善单用户检测（SUD）和多用户检测（MUD），包括韩小林（HK）。
2013-11-30 cs.IT math.IT
Interference in Lattice Networks
网格作为无线网络中节点位置的模型是重要的，原因主要有两个：（1）当网络设计者控制节点的放置时，出于覆盖和干扰的原因，他们通常更喜欢网格中的规则布置。(2)如果节点是随机分布的或移动的，良好的信道接入方案确保并发的发射机是有规律地间隔开的，因此发送节点的位置很好地近似于一个网格。在本文中，我们介绍了一般的干扰绑定技术，允许推导出紧密的封闭形式的上限和下限的所有格型网络，我们提出并分析了最佳或接近最佳的信道接入方案的一维，正方形和三角形格子。
2010-03-31 cs.IT math.IT
Physical-layer Network Coding: A Random Coding Error Exponent Perspective
在这项工作中，我们推导出的随机编码误差指数的上行链路相位的双向中继系统，其中物理层网络编码（PNC）。误差指数是针对实际的（但次优的）XOR信道解码设置导出的。我们表明，随机编码误差指数下的最佳（即，最大似然）PNC信道解码，即使在次优XOR信道解码下也可以实现。推导出的可扩展性界限为我们提供了有价值的见解，并可以作为一个基准的实际信道编码的PNC系统采用低复杂度解码器时，使用有限长度的码字的性能。
2017-02-04 cs.IT math.IT
Performance of Optimum Combining in a Poisson Field of Interferers and Rayleigh Fading Channels
本文研究了无功率控制的分布式多址网络中天线阵列处理的性能。干扰被表示为泊松点过程。期望信号和干扰信号都受到路径损耗衰落（具有大于2的指数）和独立的瑞利衰落的影响。使用这些假设，我们推导出精确的封闭形式的输出信号与干扰加噪声比的累积分布函数的表达式时，应用最佳组合。这导致在中断概率方面的网络性能的相关测量，这又提供了对可以通过天线阵列处理实现的网络容量增益的了解。我们提出和讨论的应用程序的例子，以及一些数值结果。
2010-01-20 cs.IT math.IT
Optimal Spectrum Sharing with ARQ based Legacy Users via Chain Decoding
该文研究了频谱共享网络中的接入策略设计，利用传统的主用户重传协议，通过次用户机会重传和链式解码来提高频谱效率。在对PU的干扰约束下，最大化SU吞吐量的最优策略及其性能被发现在封闭的形式。结果表明，最优策略在三种模式中随机选择：空闲模式，SU在PU的重传窗口内保持空闲，避免造成干扰;干扰消除模式，SU在解码PU分组后才进行传输，通过干扰消除提高自身的吞吐量; SU总是在PU的重传窗口上进行发送，以最大化未来经由链解码的干扰消除的可能性。该结构被利用来设计随机优化算法，以便于在模型参数未知或随时间变化时基于来自SU接收机处的PU和CSI测量的ARQ反馈来进行学习和自适应。它示出的数字，对于10%的干扰约束，最佳的接入策略产生15%的改进，比一个国家的最先进的计划没有SU重传，和高达2倍的增益超过一个计划使用非自适应接入策略，而不是最佳的。
2018-06-29 cs.IT math.IT
High-rate Space-Time-Frequency Codes Achieving Full-Diversity with Partial Interference Cancellation Group Decoding
部分干扰消除（PIC）分组译码是近年来提出的一种基于空时分组码（STBC）设计准则的全分集译码方法，它能有效地解决译码复杂度和码率之间的矛盾。它提供了一个框架来安排的速率复杂度性能权衡选择一个合适的大小的信息符号组。本文提出了一种简单的线性色散空时频（STF）码的设计方法，并给出了在接收端采用PIC分组译码时，在频率选择性信道中多径情况下实现高码率的设计准则。通过适当的分组方案和PIC分组译码，STF码可以获得与最大似然（ML）译码（即全维球形译码）相似的分集增益，但译码复杂度较低。它似乎是ML接收机和迫零（ZF）接收机之间的中间解码。所提出的用于PIC组解码以实现部署正交频分复用（OFDM）技术的全分集的分组设计准则也是码字的loopumML满秩准则与用于等效频率选择性信道矩阵的列向量的最强ZF线性独立性条件之间的中间条件。对于任意数量的子载波，可以利用PIC组解码来实现全分集，并且可以使数据率变高。文中给出了几个编码实例，验证了该编码方案的可行性.仿真结果表明，所提出的STF码能够很好地解决多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）通信系统的速率-性能-复杂度的折衷问题。
2011-01-27 cs.IT math.IT
On Full Diversity Space-Time Block Codes with Partial Interference Cancellation Group Decoding
本文提出了一种基于部分干扰消除（PIC）的线性色散空时分组码（STBC）分组译码方法，并给出了接收端采用PIC分组译码时，STBC实现全分集的设计准则。PIC组解码通过将嵌入在STBC中的符号划分成若干组并且在实施线性PIC操作之后单独地解码每个组来解码嵌入在STBC中的符号。它可以被视为最大似然（ML）接收器之间的中间解码，该最大似然（ML）接收器一起解码所有嵌入的符号，即，所有的嵌入符号都在单个组中，并且分别且独立地解码所有嵌入符号的迫零（ZF）接收机，即，在执行ZF操作之后，每个组具有且仅具有一个嵌入符号。我们提出的PIC组解码实现全分集的设计准则是码字的loophilML满秩准则和等效信道矩阵中列向量的最强ZF线性独立性条件之间的中间条件。本文还提出了一种介于MMSE译码算法和ML译码算法之间的中间译码算法--渐近最优（AO）群译码算法。PIC组译码的设计准则适用于AO组译码算法。众所周知，满秩线性STBC的符号率可以是满的，即，n_t用于n_t个发射天线。最近的研究表明，如果一个码在线性接收机中实现全分集，则其速率的上界为1。本文提出的中间准则为码率在n_t和1之间的码提供了一种可能性，使它们在PIC群译码中实现全分集。因此，这提供了复杂度-性能-速率折衷。
2008-05-16 cs.IT math.IT
On the Sum-Capacity with Successive Decoding in Interference Channels
本文研究了两用户高斯干扰信道中高斯叠加编码和连续译码的和容量。我们首先研究了一个近似的确定性制定的问题，并引入互补条件，捕获使用高斯编码和连续解码。在确定性信道问题中，首先在对称信道中，然后在一般非对称信道中，我们找到了具有最小消息数的约束和容量及其可实现方案。我们表明，受约束的总容量振荡作为交叉链路增益参数之间的信息理论的总容量和总容量与干扰作为噪声处理的函数。此外，我们表明，如果两个用户中的任何一个的消息的数量小于所需的最小数量，以实现约束的总容量，最大可实现的总速率下降到与干扰作为噪声处理。我们提供了两个算法（一个简单的一个和一个更精细的一个）的最佳方案在确定性信道模型的高斯信道模型。我们还推导出两个上限的高斯汉-小林计划，自动上限的和容量使用连续的高斯码字的解码。数值计算结果表明，与确定性信道的结果相似，高斯信道中的约束和容量在Han-Kobayashi方案和单消息方案的和容量之间振荡.
2011-03-29 cs.IT math.IT
On the Compound Broadcast Channel: Multiple Description Coding and Interference Decoding
这项工作研究了一般的两个用户的复合广播信道（BC）的编码器希望发送公共和私人消息到两个接收器，而不注意两个可能的信道实现控制的通信。重点是最大的可实现的速率区域的表征，通过诉诸更进化的编码和解码技术比传统的编码标准BC。首先探讨解码器的作用，并且基于“干扰解码”（ID）的原理推导出可实现的速率区域，其中每个接收器解码其预期消息并且选择（非唯一地）解码或不解码干扰消息。这种内界被证明是实现一类非平凡的复合BEC/BSC广播信道的容量，而最坏的情况下，马顿的内界-基于“非干扰解码”（NID）-未能实现的容量区域。然后研究了编码器的作用，并基于“多描述”（MD）编码导出了可实现的速率区域，其中编码器将公共以及多个专用的私有描述传输到用户信道的许多实例。事实证明，MD编码优于单一描述方案-公共描述（CD）编码-对于一类复合多输入单输出广播信道（MISO BC）。
2014-10-20 cs.IT math.IT
Detection and Decoding for 2D Magnetic Recording Channels with 2D Intersymbol Interference
本文考虑了级联通信信道上的迭代检测和解码，该信道由Kavcic等人提出的四颗粒矩形离散颗粒模型（DGM）建模的二维磁记录（TDMR）信道组成。例如，接着是二维码间干扰（2D-ISI）信道，该信道通过DGM模型的输出与有限范围2D模糊掩模的线性卷积建模，接着添加高斯白噪声。迭代检测和解码方案在具有两个迭代循环的结构中组合TDMR检测、2D-ISI检测和软输入/软输出（SISO）信道解码。在第一环路中，2D-ISI信道检测器与TDMR检测器交换对数似然比（LLR）。在第二环路中，TDMR检测器与串行级联卷积码（SCCC）解码器交换LLR。对级联TDMR和2 × 2平均屏蔽ISI信道（SNR为10 dB）的仿真结果表明，在TDMR模型的整个粒度概率范围内，可以实现每粒度0.48个用户比特的密度，对应于每平方英寸约9.6太比特的面密度。
2014-01-23 cs.IT math.IT
Fluid Antenna Multiple Access with Simultaneous Non-unique Decoding in Strong Interference Channel
针对强干扰信道下FAMA位置切换难以规避干扰的问题，本文将FAMA与SND结合，推导两用户FAMA-IC的DOR、OP和EC，并证明其显著优于固定位置天线系统。
2024-10-28 cs.IT math.IT
Low Complexity Decoding for Punctured Trellis-Coded Modulation Over Intersymbol Interference Channels
如Ungerboeck在1976/1983年引入的经典网格编码调制（TCM）使用与每个PAM符号具有一位冗余的未编码传输相比具有两倍基数的信号星座，即，当$2^{n}$表示信号星座的基数时，应用具有速率$\frac{n-1}{n}$的码。因此，原始方法仅包括整数传输速率，即，此外，当在符号间干扰（ISI）信道上发送时，最佳解码方案将联合地执行信道码的均衡和解码。在本文中，我们允许通过打孔的卷积码（CC）的TCM方案是基于的速率调整。在这种情况下，一个非平凡的映射的输出符号的CC信号点的结果在一个时变网格。我们提出了一种有效的技术，集成到这个网格的ISI通道，并表明，计算复杂性可以显着降低通过减少状态序列估计（RSSE）算法的时变网格。
2013-12-05 cs.IT math.IT
A New Full-diversity Criterion and Low-complexity STBCs with Partial Interference Cancellation Decoding
最近，Guo和Xia给出了在接收端使用PIC（Partial Interference Cancellation，部分干扰消除）或PIC-SIC（PIC with Successive Interference Cancellation，连续干扰消除）解码器时空时分组码实现全分集的充分条件。在本文中，我们给出了替代条件的STBC实现全分集PIC和PIC-SIC解码器，这是等价的郭和夏的条件，但更容易检查。利用这些条件，我们构造了一类新的全分集PIC-SIC可译码码，它包含了Toeplitz码和Zhang，Xu等人最近提出的一类码。作为适当的子类。借助于新的准则，我们还证明了最近由Zhang，Shi等人提出的一类PIC-SIC可译码码。可以以比所报告的复杂度低得多的复杂度来解码，而不损害全分集。
2010-04-13 cs.IT math.IT
Distributed STBCs with Full-diversity Partial Interference Cancellation Decoding
最近，Guo和Xia针对点对点MIMO信道引入了称为部分干扰消除（PIC）和具有连续干扰消除的PIC（PIC-SIC）的低复杂度解码器，其包括迫零（ZF）和ZF-SIC接收机作为特殊情况。在本文中，我们表明，PIC和PIC-SIC解码器能够实现无线中继网络中的充分合作的多样性。给出了分布式空时分组码（DSTBC）在PIC和PIC-SIC译码器下实现全分集的充分条件，并利用复正交设计构造了一类新的低复杂度全分集PIC-SIC译码DSTBC.这类新的码包括许多已知的全分集PIC/PIC-SIC可解码空时分组码（STBC）构造的点对点信道作为特殊情况。所提出的DSTBC实现了比文献中可用的多组ML可解码DSTBC更高的速率（在每个信道使用的复杂符号中）。仿真结果表明，所提出的码具有更好的比特出错率性能比最有名的低复杂度，全分集DSTBC。
2011-04-28 cs.IT math.IT
Optimum Transmission Through the Multiple-Antenna Gaussian Multiple Access Channel
本文研究了在恒定衰落、多天线和各种功率约束下高斯多址信道容量域的最优点。兴趣点最大化在实际通信场景中出现的一般速率目标。实现这些点构成了联合优化分时参数、输入协方差矩阵和连续干扰消除接收机使用的解码顺序的任务。为了解决这个问题，调用Carathéodory定理来表示分时和解码顺序联合作为一个有限维矩阵变量。这个变量使我们能够使用变分不等式扩展的结果与线性速率目标的问题，更一般的，潜在的非凸，问题，并获得一个必要和充分条件的传输参数的最优性在广泛的问题。使用从这种情况下获得的见解，我们开发和分析的算法的收敛性解决，否则令人生畏的，基于GMAC的优化问题。
2015-11-16 cs.IT math.IT
Properties of subspace subcodes of optimum codes in rank metric
最大秩距离码MRD-码与MDS-码在秩度量上是等价的。给定素数的任意整数$q$幂和任意整数$n$，存在$\FF{q^n}$上长度为$n$的MRD码族，其具有多项式时间解码算法。这些码可以被看作是用于秩度量的里德-所罗门码（以下表示为RS码）的类似物。本文刻画了它们的子空间子码。它表明，他们是等价的MRD码以同样的方式构造，但具有较小的参数。设计了一种具体的多项式时间译码算法。进一步证明了子空间码的直和等价于参数较小的MRD码的直积。这意味着解码过程可以纠正比纠错能力更高秩的错误。最后，它表明，对于给定的参数，子域子码的特点是完全由一般的线性组${GL}_n(\FF{q})$的非奇异$q$元矩阵的大小$n$的元素。
2006-07-25 cs.DM cs.IT math.IT
Decoding Delay Guarantees of Space Regulated Multiple Access Random Wireless Networks using Successive Interference Cancellation
Inria, INSA Lyon, CITI（法国国家信息与自动化研究所，里昂国立应用科学学院，信息与通信研究所）；INRIA-ENS（法国国家信息与自动化研究所，巴黎高等师范学院）；Telecom Paris（巴黎电信学院）
本文研究了无线网络中满足信号干扰噪声比阈值η_0的解码延迟保证问题，采用空域网络计算方法量化了蜂窝外网络上行链路的最坏传输解码延迟。
2026-09-21 cs.IT cs.NI math.IT
Two Birds and One Stone: Gaussian Interference Channel with a Shared Out-of-Band Relay of Limited Rate
研究了具有共享带外中继的两用户高斯干扰信道。中继器观察源信号的线性组合，并通过每个信道使用的固定有限速率$R_0$比特的完美链路向两个目的地广播公共消息。中继的带外性质由公共中继消息不干扰两个目的地处的接收信号的事实反映。一个一般的可实现的速率建立，随着上界的能力区域的高斯情况下。对于$R_0$值低于一定的阈值，这取决于信道参数，该信道的容量区域在本文中被确定为在$Δ=1.95$比特的恒定间隙内。我们确定的干扰制度，在可实现的速率的二比一的增益是可能的每一个比特中继，直到一个恒定的近似误差。仪器这些结果是一个精心设计的量化和转发类型的中继策略，以及在目的地端采用的联合解码方案。此外，我们还研究了连续的解码策略与最佳解码顺序（对应的顺序，共同的，私人的，和中继消息被解码），并表明，连续解码也实现了二对一的增益渐近制度，其中二对一的增益是可实现的联合解码;然而，连续解码产生无界的损失渐近相比，联合解码，一般。
2012-11-15 cs.IT math.IT
Low Complexity Decoding for Higher Order Punctured Trellis-Coded Modulation Over Intersymbol Interference Channels
网格编码调制（TCM）是一种功率和带宽有效的数字传输方案，它提供了非常低的数据流的结构延迟。传统TCM使用与未编码传输相比基数为两倍的信号星座，其中每个PAM符号具有一位冗余，即，当$2^{n}$表示信号星座的基数时，应用具有速率$\frac{n-1}{n}$的码。最近发表的工作允许速率调整TCM通过打孔的卷积码（CC）上的TCM scheme是basedon.In本文中，它示出了如何打孔的TCM信号发送的符号间干扰（ISI）信道可以顺利地被解码。通过减少状态序列估计，可以在只有很小的性能损失的情况下实现显着的复杂性降低。
2014-05-27 cs.IT math.IT
Capacity Region of Two-users Weak Gaussian Interference Channel
高斯干扰信道（GIC）的计算容量是复杂的，因为需要输入分布的知识来找到封闭形式的互信息项，这应该在输入分布和相关联的资源分配上被优化。最佳解决方案可能需要在几个GIC（下文中，每个称为"组成区域"）之间划分可用资源，并在它们之间应用分时。当前的文章重点讨论了一个2用户弱GIC的单个组成区域（意味着资源约束都满足等式）。它示出，通过依赖于一个不同的，直观地简单，解释的基本优化问题，可以确定的编码/解码策略的过程中计算的最佳解决方案。这是基于以无限小的步骤沿着容量区域的边界逐渐移动，其中每个步骤中的终点的解依赖于步骤的起点处的解而被优化。这种方法能够证明高斯分布在整个边界上是最优的，并且还允许找到描述容量区域的不同部分的简单封闭形式的解决方案。每个组成2用户GIC的解与Han Kobayashi（HK）约束系统的最优解一致，i.i.d.（标量）高斯输入。虽然本文的研究重点是2用户弱GIC，但高斯分布最优性的证明与交叉增益的大小无关，因此对强干扰信道、混合干扰信道、Z干扰信道以及两个以上用户的GIC都是普遍适用的。此外，通过重新推导假设交叉增益小于1而建立的各种条件，用于构造边界的过程适用于任意交叉增益值。
2020-12-08 cs.IT math.IT
Iterative Detection and Decoding for Clustered Cell-Free Massive MIMO Networks
本文针对用户中心聚类无蜂窝大规模MIMO网络，提出迭代软干扰消除方案，建模并估计簇外干扰，结合LDPC码实现迭代检测解码，仿真验证误码率性能优于现有技术。
2024-12-14 cs.IT eess.SP math.IT
Sliding-Window Superposition Coding:Two-User Interference Channels
提出了一种低复杂度的编码方案，以实现干扰信道下的最大似然解码的速率域。与Grant、Rimoldi、Urbanke和Whiting提出的经典速率分割多址方案一样，所提出的编码方案使用多个码字的叠加和连续的抵消解码，这可以使用标准的点对点编码器和解码器来实现。与速率分裂多址接入，这是不是速率最优的多个接收器，所提出的编码方案发送码字在多个块在交错的方式，并恢复它们连续滑动解码窗口，实现单流最优速率区域以及更一般的韩-小林内界的两个用户干扰信道。通过在两用户高斯干扰信道上使用商用信道码实现该方案，验证了该方案在实际中的可行性。
2017-01-09 cs.IT math.IT
Competitive minimax universal decoding for several ensembles of random codes
普遍可实现的错误指数有关的某些家庭的渠道（最值得注意的是，离散无记忆通道（DMC）），和各种合奏的随机码，研究相结合的竞争极小极大的方法，提出了由Feder和Merhav，与Baffoff界和Gallager的技术错误指数的分析。特别是，我们推导出一个单字母表达式的最大的，普遍可实现的分数$ξ$的最佳误差指数有关的最佳ML解码。此外，还给出了一个更简单的单字母表达式来表示$ξ$的下界.为了证明这个下限的紧密性，我们用它来表明，$ξ=1$，对于二进制对称信道（BSC），当随机编码分布是均匀的：（i）所有的代码（一个给定的速率），和（ii）所有的线性码，在协议与众所周知的结果。我们还表明，$ξ=1$的系统线性码的均匀合奏，并为随时间变化的卷积码的比特出错率的意义。对于后者的情况下，我们还展示了如何相应的通用解码器可以有效地实现使用稍微修改版本的维特比算法，EM采用两个网格。
2007-07-30 cs.IT math.IT
Generalized Nearest Neighbor Decoding: General Input Constellation and a Case Study of Interference Suppression
针对一般输入星座推导最优GNND准则，并将其用于多用户上行干扰抑制，实现近互信息速率且显著优于信道线性化方案。
2025-06-09 cs.IT math.IT
Interference Mitigation via Rate-Splitting and Common Message Decoding in Cloud Radio Access Networks
云无线接入网络（C-RAN）通过实现基站（BS）的密集部署并将其连接到中央处理器（CP）来帮助克服无线资源的稀缺性。本文考虑了C-RAN的下行链路，其中云通过有限容量的回程链路连接到BS。本文提出了分裂成两个部分，一个私人部分在预期的用户只解码的每个用户的消息，和一个共同的部分，可以在一个子集的用户解码，作为一种手段，使大规模的干扰管理CRAN。为此，本文优化了一种结合速率分裂（RS）、公共消息解码（CMD）、分簇和协作波束形成的传输方案。该论文的重点是最大化加权和速率服从每BS回程容量和发射功率约束，以便联合确定RS-CMD传输模式，集群的BS服务每个用户的私有和公共消息，以及每个用户的私有和公共消息的相关联的波束成形向量。本文提出了解决这样一个复杂的非凸优化问题，使用$l_0$ -范数松弛技术，其次是内凸近似（ICA），从而获得稳定的解决方案，放松的非凸问题。数值结果表明，所提出的方法提供了显着的性能增益相比，传统的干扰缓解技术在CRAN中，将干扰作为噪声（TIN）。
2019-04-20 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Low-Density Parity-Check Codes over 2D Interference Channels via Density Evolution
本文从理论上分析了低密度奇偶检验（LDPC）码在二维干扰和加性高斯白噪声（AWGN）信道中的检测和译码问题。检测译码系统采用联合迭代检测译码方案（JIDDS），采用对数域和积算法对LDPC码进行译码。解释了JIDDS的图形表示。使用图形表示，我们证明了检测和解码系统的消息流邻域将是树状的足够长的代码长度。我们进一步确认，JIDDS的性能将集中在消息流邻域是树状的性能。基于树状消息流邻域，我们采用一种改进的密度进化算法来跟踪迭代过程中的消息密度。使用密度演化算法计算阈值，该阈值可以被认为是系统的理论性能极限。仿真结果表明，改进的密度演化算法可以有效地分析二维干扰系统的性能。
2017-01-13 cs.IT math.IT
Optimal and Suboptimal Decoders under Finite-Alphabet Interference: A Mismatched Decoding Perspective
针对通信系统中干扰次优处理导致现有性能指标评估不准的问题，基于失配解码理论推导有限字母干扰信道下的匹配容量与失配容量下界，构建可准确刻画干扰影响的接收机设计与性能评估框架。
2025-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Decoding of Classical Coset Codes over 3-User Quantum Interference Channel : New Achievable Rate Regions
研究三用户经典-量子干扰信道上的比特流通信，提出基于余集码和POVM解码的新策略，推导出新的可行速率区域上界，涵盖现有所有上界并证明在特定例子中严格更大。
2026-07-12 cs.IT math.IT quant-ph
Large-Scale-Fading Decoding in Cellular Massive MIMO Systems with Spatially Correlated Channels
大规模多输入多输出（MIMO）系统由于导频污染现象会受到小区间相干干扰的影响。本文研究了一种两层解码方法，可以减轻多小区大规模MIMO中的相干和非相干干扰。为此，每个基站（BS）首先基于上行链路导频使用最小均方误差（MMSE）或逐元素MMSE（EW-MMSE）估计来估计到小区内用户的信道。估计用于每个BS上的本地解码，随后是第二解码层，其中BS协作以减轻小区间干扰。计算任意两层解码方案的上行链路可实现频谱效率（SE）表达式。一个封闭形式的表达式，然后获得相关瑞利衰落，最大比合并，并建议在第二层的大规模衰落解码（LSFD）。我们还制定了一个总和SE最大化问题的数据功率和LSFD向量作为优化变量。由于这是一个NP难问题，我们开发了一个低复杂度的算法的基础上加权MMSE方法，以获得局部最优。数值结果表明，数据功率控制和LSFD提高了单层解码多小区Massive MIMO系统的总和SE性能。
2019-01-16 cs.IT math.IT
Sneak Path Interference-Aware Adaptive Detection and Decoding for Resistive Memory Arrays
针对ReRAM交叉阵列的潜通路干扰问题，提出量化信道模型与阵列级、列级SPI感知自适应检测解码方案及信道分解方法，仅1次迭代、3比特量化即可接近理想性能。
2024-10-08 cs.IT math.IT
Optimal Spectrum Management in Multiuser Interference Channels
本文研究了多用户频率选择性干扰信道中连续频率最优频谱管理的非凸问题。首先，一个简单的成对信道条件的FDMA方案，以实现所有的帕累托最优点的速率区域。它使完全分布式的全局最优决策，任何两个用户是否应该使用正交信道。接下来，我们详细介绍了一个解析解，以找到两个用户对称平坦信道中的和速率最大化的全局最优解。将该解决方案推广到频率选择性信道，建立了求解全局最优解的凸优化。最后，我们表明，我们的方法推广到K-用户（K>=2）加权和速率最大化在非对称频率选择性信道，并转换这个经典的非凸优化在原始域的一个等价的凸优化。的复杂性被证明是可分离的信道参数和功率约束的依赖。
2011-02-18 cs.IT math.IT
A Note on Decoding Order in User Grouping and Power Optimization for Multi-Cell NOMA with Load Coupling
在本技术说明中，我们提出了一个新的理论结果与非正交多址接入（NOMA）的资源优化。对于多小区场景，已经提出了所谓的负载耦合模型来表征NOMA的相互干扰的存在，并且资源优化依赖于跨小区使用固定点迭代[1]，[2]。这里的一个困难是NOMA中的连续干扰消除（SIC）的解码顺序通常不是先验已知的。这是因为一个小区中的解码顺序取决于干扰，而干扰又由其他小区中的资源分配来管理，反之亦然。为了实现收敛，先前的工作已经使用了对NOMA施加限制的解决方案，使得SIC解码顺序保持在优化中。作为对文献[1]、[2]的一个补充，我们得到并证明了如下结果：即使迭代次数改变，也保证收敛。结果不仅放弃了以前的解决方法的需要，而且还意味着，只要单小区的资源优化问题是可处理的，对于多小区NOMA的资源优化问题是广泛的。
2020-09-19 cs.IT math.IT
