Complete Interference Mitigation Through Receiver-Caching in Wyner's Networks
我们提出了上界和下界上的每用户复用增益（MG）的Wyner的循环软切换模型和Wyner的循环全模型与认知发射机和接收机的高速缓存。对于软切换模型中具有前日志$μ\geq 2/3D$的高速缓冲存储器和对于完全模型中的$μ\geq D$，边界是严格的，其中$D$表示可能需要的文件的数量。在这些情况下，两个模型的每用户MG是$1+μ/D$，与在接收器处具有高速缓存的非干扰点对点链路相同。因此，大的接收器高速缓存存储器允许完全减轻这些网络中的干扰。
2016-05-12 cs.IT math.IT
Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。本文利用叠加编码、Gel'fand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码，推导了两类3-接收端BC的可达速率区域，即多级BC和3-接收端低噪声BC。我们的多层次BC的速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化BC的边信息作为其特殊情况。我们还发现，当边信息在发射机和接收机都可用时，3-接收机的容量区域噪声较小的BC。
2012-05-18 cs.IT math.IT
On the Optimality of Beamforming for Multi-User MISO Interference Channels with Single-User Detection
对于具有多天线发射机和单天线接收机的多用户干扰信道，通过将每个接收机限制为单用户检测器，计算最大可实现速率区域相当于解决一族非凸优化问题。识别在预期接收器处的信号功率和在非预期接收器处的干扰功率之间的内在联系，将原始的非凸优化问题族转换为新的凸优化问题族。结果表明，对于这样的干扰信道，每个接收机实现单用户检测，发射机波束成形可以实现所有的边界点的可达速率区域。
2009-08-21 cs.IT math.IT
Interference Mitigation Through Limited Receiver Cooperation: Symmetric Case
干扰是限制无线网络性能的主要问题，并且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。我们描述了合作的基本增益：在高SNR下，当INR在dB标度上低于SNR的50%时，每个方向的一位合作大约为每个用户购买一位增益，直到达到完全接收器合作性能，而当INR在dB标度上介于SNR的67%和200%之间时，每个方向的一位合作大约为每个用户购买半位增益。这一结论是基于对称结构中对称容量的近似刻画而得出的。我们提出的战略实现对称容量普遍在3位。该策略由两部分组成：（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，其中使用量化合并进行中继。
2009-08-20 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Communications in Interference Networks-Part IV: Networks with a Sequence of Less-Noisy Receivers
在我们的多部分论文的第四部分中，识别了具有低噪声接收器序列的干扰网络类，其中连续解码方案实现了和速率容量。首先，两个接收器的网络进行了分析：它表明，我们的多部分论文的第三部分中得出的统一的外边界是满足一定的低噪声条件的网络场景的速率和最优的。然后，考虑了多接收机网络。人们对这些网络的了解要少得多。在分析这种情况的主要困难之一是如何建立有用的能力的外部边界。在本文中，一种新的技术，需要一个连续的应用程序的Csiszar-Korner身份的开发，建立强大的单字母的外边界上的多接收机干扰网络的总速率容量，满足一定的低噪声条件。通过使用这些外边界，一个完整的表征的和速率容量的一般干扰网络的任意大的尺寸与序列的低噪声接收机。这些外边界的一些概括也提出了每个是有效的，以获得确切的总和速率容量为各种情况。
2013-02-15 cs.IT math.IT
The Capacity of Three-Receiver AWGN Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
本文研究了三接收机AWGN广播信道的容量区域，其中接收机（i）具有私有消息请求，（ii）知道其他接收机请求的消息作为边信息。我们将这些信道根据它们的边信息分为八组，并为各组构造不同的传输方案。对于六组，我们的能力区域的特点，并表明，它提高了最知名的内部和外部边界。对于剩下的两组，我们在接收机的信道解码期间通过使用边信息来改进最已知的内界。
2014-01-06 cs.IT math.IT
Interference Cancellation at Receivers in Cache-Enabled Wireless Networks
在本文中，我们建议利用有限的缓存数据包作为边信息，以消除传入的干扰在接收器侧。我们考虑一个随机网络中的随机位置的基站和用户使用泊松点过程建模。缓存方案，以获得本地缓存增益和干扰消除增益的用户开发基于两个因素：不同的用户子集的密度和相应的子集中缓存的数据包。分组丢失率（PLR）进行了分析，这取决于缓存的数据包和信道状态信息（CSI）在接收器处可用。理论分析结果表明，在缓存资源和无线资源之间进行权衡。不同的缓存方案的性能进行了分析，并得出了分布式缓存的最小可实现PLR。
2016-11-14 cs.IT math.IT
All-Digital Self-interference Cancellation Technique for Full-duplex Systems
如果自干扰信号可以被显著地减轻，则全双工系统与传统的半双工系统相比预期将使频谱效率加倍。数字消除是全双工系统中复杂度最低的自干扰消除技术之一。然而，它的缓解能力是非常有限的，主要是由于发射机和接收机电路的损伤。在本文中，我们提出了一种新的数字自干扰消除技术的全双工系统。所提出的技术示出，以显着减轻自干扰信号以及相关的发射机和接收机的损害。在所提出的技术中，辅助接收机链用于获得所发送的射频（RF）自干扰信号的数字域副本。然后在数字域中使用自干扰副本来消除自干扰信号和相关联的损伤。此外，为了减轻接收机相位噪声影响，辅助接收机链和普通接收机链之间共享一个公共振荡器。一个彻底的分析和数值分析的影响，发射机和接收机损伤的消除能力的建议的技术。最后，整体性能的数值研究表明，使用所提出的技术，自干扰信号可以减轻到~3dB高于接收机噪声本底，这导致高达76%的速率提高相比，传统的半双工系统在20 dBm的发射功率值。
2014-06-20 cs.IT math.IT
Multi-User MISO Interference Channels with Single-User Detection: Optimality of Beamforming and the Achievable Rate Region
对于具有多天线发射机和单天线接收机的多用户干扰信道，通过将每个发射机限制为高斯输入并且将每个接收机限制为单用户检测器，计算最大可实现速率区域相当于解决一族非凸优化问题。识别在预期接收器处的信号功率和在非预期接收器处的干扰功率之间的内在联系，将原始的非凸优化问题族转换为新的凸优化问题族。结果表明，对于这样的干扰信道，每个接收机实现单用户检测，发射机波束成形可以实现所有的边界点的可达速率区域。
2009-07-03 cs.IT math.IT
Novel Outer Bounds and Capacity Results for the Interference Channel with Conferencing Receivers
本文研究了有限容量会议链路中协作接收机的两用户干扰信道的容量界。这种通信场景的已知容量结果仅限于单侧IC的极少数特殊情况。在分析这种合作网络的主要挑战之一是如何建立有效的容量外边界。本文应用新技术，提出了一种新的具有会议用户的集成电路容量外界。使用外边界，几个新的容量结果证明了有趣的信道与单向合作，在强干扰和混合干扰制度。事实上，会议链路（在接收机之间）可以用于向一个接收机提供关于其相应信号或其非相应信号（干扰信号）的信息。作为一个显着的结果，它表明，这两种策略可以帮助实现的通道的容量。最后，对于高斯IC的情况下，它是数学上表明，我们的外界是严格紧比以前的一个由Wang和Tse。
2015-12-16 cs.IT math.IT
Integer Forcing Interference Management for the MIMO Interference Channel
针对两用户多输入多输出（MIMO）干扰信道，研究了一种基于整数迫（IF）接收机的干扰管理方案。该方案采用了一种消息分割的方法，将每个数据流分成公共和私有子流，其中私有流仅由专用接收器恢复，而公共流需要由两个接收器恢复。具体地，为了在接收器侧实现IF和解码，使用相同的格码对所有流进行编码。此外，通过考虑发射机和接收机处的天线数量、信道矩阵以及每个接收机处的有效信噪比（SNR）来仔细确定每个用户的公共流和私有流的数量，以最大化可实现的速率。此外，我们考虑各种假设的信道状态信息在发送端（CSIT），并提出低复杂度的线性发射波束成形适合于每个CSIT的假设。可实现的总和速率和速率区域的解析推导和广泛的评估，通过仿真各种环境，表明所提出的干扰管理方案严格优于以前的基准计划在很宽的信道参数范围内，由于从IF总和解码的增益。
2022-04-23 cs.IT math.IT
On the Capacity and Degrees of Freedom Regions of MIMO Interference Channels with Limited Receiver Cooperation
本文给出了有限接收机协作下两用户MIMO干扰信道的近似容量域，其中内界和外界之间的间隙是两个接收机的接收天线总数，与实际信道值无关。然后使用近似容量区域来找到自由度区域。对于对称干扰信道的特殊情况，我们还发现了根据回程容量的接收机合作量，超过该容量，自由度不会提高。此外，广义自由度的MIMO干扰信道的天线数量相等的所有节点。结果表明，广义自由度从“W”曲线逐渐提高到“V”曲线的回程容量方面的合作的增加。
2013-08-15 cs.IT math.IT
Reference Receiver Based Digital Self-Interference Cancellation in MIMO Full-Duplex Transceivers
在本文中，我们提出并分析了一种新的带内MIMO全双工收发器的自干扰消除结构。所提出的结构利用参考接收机链来获得用于数字自干扰消除的参考信号，这意味着所有发射机引起的非理想性将被包括在数字消除信号中。据我们所知，在全双工收发器的上下文中，以前没有讨论过这种类型的结构。首先，我们将分析所提出的取消方案的整体可实现的性能，同时也提供一些可能的瓶颈。我们还提供了一个详细的制定实际的消除过程中，并进行分析到自干扰耦合信道估计的接收信号的影响。所提出的基于参考接收机的数字消除过程的实现的性能，然后评估和验证与全波形仿真。分析和波形仿真结果表明，在实际发射机RF/模拟损伤水平下，所提出的基于参考接收机的消除架构可以提供比任何现有解决方案更好的自干扰抑制，尽管仅部署低复杂度的线性数字处理。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Ergodic Interference Alignment
针对时变衰落的K用户干扰信道，提出了一种新的通信策略--遍历干扰对齐。在任何特定的时间，每个接收器将看到发射信号加上噪声的叠加。这种情况的标准方法导致每个发射机-接收机对实现与其无干扰遍历容量的1/K成比例的速率。然而，给定两个精心选择的时间索引，来自干扰用户的信道系数可以被精确地抵消。通过将这两个观测值相加，每个接收机可以在没有任何干扰的情况下获得其所需的信号。如果信道增益具有独立的、均匀的相位，则该技术允许每个用户在任何信噪比下实现至少1/2的无干扰遍历容量。现有的干扰对准技术只能在信噪比趋于无穷大时才能达到这种性能。扩展的情况下，每个接收器希望从一个以上的发射机的消息，以及“X通道”的情况下（有两个接收器），每个发射机有一个独立的消息，每个接收器。最后，它是如何推广这种策略超越高斯信道模型。对于一类有限域干扰信道，该方法得到了遍历容量域。
2012-06-16 cs.IT math.IT
Optimal Detection Interval for Absorbing Receivers in Molecular Communication Systems with Interference
我们考虑一个分子通信系统，包括一个发射机，一个吸收接收机，和一个干扰源。假设幅度调制，我们分析的检测间隔，这是在一个传输符号间隔内的时间，在此期间，接收器是积极的吸收和检测携带信息的分子的数量的位出错率（BER）的依赖。然后，我们提出了有效的算法来确定最佳的检测间隔，最大限度地减少BER的分子通信系统假设没有符号间干扰（ISI）。模拟和数值评估提供了突出进一步的见解，最佳的结果。例如，我们证明了最佳检测间隔可以是非常小的传输符号间隔相比。此外，我们的数值计算结果表明，显着的BER改善，实现了通过使用最佳的检测间隔系统没有和有ISI。
2020-05-03 cs.IT math.IT
Source Coding for a Simple Network with Receiver Side Information
本文研究了R. Gray和A. 1974年的怀纳。在这种网络中，发射机必须使用三个无噪声信道将两个相关信息源的输出可靠地传输到两个接收机：一个公共信道将发射机连接到两个接收机，两个专用信道将发射机直接连接到每个接收机。我们扩展灰色和Wyner的原始问题，允许边信息存在于每个接收器。我们推导出内部和外部边界的可实现的速率区域，对于三种特殊情况下，我们表明，外部边界是紧的。
2008-05-27 cs.IT math.IT
Joint Network and Gelfand-Pinsker Coding for 3-Receiver Gaussian Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
用接收机消息侧信息表征高斯广播信道的容量区域的问题似乎很困难，并且对于N >= 3个接收机仍然是开放的。本文提出了一种适用于三接收机情况的联合网络和Gelfand-Pinsker编码方法。利用该方法，我们建立了一般消息侧信息配置下3接收高斯广播信道容量区域的统一内界。内界的可扩展性证明使用联合干扰消除的思想，其中通过在编码器处使用脏纸编码和在一些解码器处使用连续解码来消除干扰。我们表明，内界是大于实现的最先进的编码方案。一个外边界也建立，并显示出在所有64个可能的情况下，46个是紧的。
2014-08-20 cs.IT math.IT
A Unified Scheme for Two-Receiver Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
本文研究了两个接收器广播信道的容量区域，其中每个接收器（i）具有公共和私有消息请求，并且（ii）知道另一个接收器请求的私有消息的一部分作为边信息。首先，我们提出了一个传输方案，并推导出两个接收器的无记忆广播信道的内界。接下来，我们证明了这个内界是紧的确定性通道和更有能力的通道，从而建立他们的容量区域。我们表明，这个内界也是紧的所有类的两个接收器的广播信道的容量区域之前，这项工作是已知的。因此，我们提出的计划是一个统一的能力实现计划，这些类的广播信道。
2015-04-15 cs.IT math.IT
Compressed Sensing Based Direct Conversion Receiver With Interference Reducing Sampling
本文介绍了一种直接转换接收机应用压缩感知的目标，以放宽模拟滤波的要求，在传统的架构。模拟滤波器在\gls{IC}设计中是笨重的，并且放宽其要求在接收器的管芯面积、性能和鲁棒性方面是有利的。通过选择与期望信号和干扰信号的频率布置的先验知识相匹配的采样模式来满足该目的。一个简单的数值例子说明了这一原理。这项工作是正在进行的研究工作的一部分，并解释了不同的项目阶段。
2014-04-23 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Two-Hop Interference Networks
本文考虑了一个两跳干扰网络，其中两个用户发送独立的消息，他们各自的接收机的帮助下，两个中继节点。发送器没有到接收器的直接链路;相反，两个中继节点充当发送器和接收器之间的中介。每个跳，一个从发射机到中继站，另一个从中继站到接收机，被建模为高斯干扰信道，因此网络本质上是两个干扰信道的级联。针对该网络，提出了解码转发中继和放大转发中继下不同参数体制下的可达对称速率，并对相应的编码方案进行了深入研究。数值结果也提供。
2009-10-08 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
On Discrete Alphabets for the Two-user Gaussian Interference Channel with One Receiver Lacking Knowledge of the Interfering Codebook
在多用户信息论中，通常假设网络中的每个节点拥有网络中使用的所有码本。然而，这种假设是不切实际的分布式ad-hoc和认知网络。本文考虑了具有一个不经意接收机的两用户高斯干扰信道（G-IC-OR），即，一个接收机不知道干扰食谱，而另一个接收机知道两个码本。我们询问G-IC- OR的信道容量是否与其中两个接收器都知道所有码本的经典G-IC的信道容量相比减小，并且如果是的话减小了多少。直觉上，不经意接收机不应能够将其预期消息与码本不可用的非预期干扰消息一起联合解码。我们证明，在强干扰和非常强的干扰，其中联合解码是实现经典的G-IC的容量，缺乏码本知识不会降低性能的广义自由度（gDoF）。此外，我们还证明了对称G-IC- OR的总容量在O（log（log（SNR）内的经典G-IC。所提出的可实现的方案的关键新颖性是使用一个离散的输入字母表的非不经意的发射机，其基数被适当地选择作为SNR的函数。
2014-01-22 cs.IT math.IT
A New Capacity Result for the Z-Gaussian Cognitive Interference Channel
基于多天线广播信道的容量，提出了一种新的高斯认知干扰信道的外界估计方法。然后，它表明，对于Z通道，即，当次接收机没有受到干扰而主接收机受到强干扰时，所提出的外边界不仅是已知边界中最紧的，而且对于足够强的干扰实际上是可实现的。后者是一种新的容量结果，从数值评估来看，似乎可以推广到更大的（即，非Z）类高斯信道。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Interference Mitigation through Limited Transmitter Cooperation
干扰限制了无线网络中的性能，并且接收机或发射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。早期的工作表明，有限的接收机合作如何有助于减轻干扰。然而，发射机合作的情况更难处理。本文研究了带会议发射机的两用户高斯干扰信道，朝着这个方向取得了进展。我们的特征容量区域内6.5位/秒/赫兹，无论信道参数。基于恒定到最优的结果，我们表明，有一个有趣的互惠性的情况下，会议发射机和会议接收机的情况下，他们的容量区域是在一个恒定的差距到对方。因此，在干扰受限的情况下，发送方协作和接收方协作所带来的收益表现是相同的。
2010-04-29 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
Coding Schemes for a Class of Receiver Message Side Information in AWGN Broadcast Channels
本文考虑了三个接收机的AWGN广播信道，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。对于这种设置，最近已经将所有可能的边信息配置分类为八个组，并且已经为六个组建立了信道的容量（Asadi等人，ISIT 2014）。我们提出了两个剩余的组，组4和7的内部和外部边界。这两个组的区别特征是最弱的接收器知道最强的接收器的请求消息作为边信息，而中间的接收器不知道。对于组4，内边界和外边界在某些区域重合。对于第7组，内外边界重合，从而为该组所有8个成员中的4个成员建立容量;对于其余4个成员，建议的边界减少了最知名的内外边界之间的差距。
2014-08-26 cs.IT math.IT
Three-Receiver Broadcast Channel with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。在本文中，我们推导出可实现的速率区域的两类3-接收器BC边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收器少噪声BC，使用叠加编码，Gelfand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码的组合。我们的MBC速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化的BC与SI作为其特殊情况。我们还将表明，在前两种情况下获得的可实现的速率区域是紧的几个类的非确定性，半确定性，和确定性的3-接收器BC时，SI是在发射机和接收器。我们还证明，只要一个接收器是确定性的三个接收器噪声较少的BC，边信息的存在，在该接收器不影响容量区域。我们还提供了3个接收器BC的脏纸上书写（WDP）属性作为示例。在最后一节中，我们提供了加性指数噪声三接收机广播信道的容量区域上的简单界限与加性指数干扰（AEN-3BC-EI）。
2012-12-16 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region for an Interference Network with General Message Demands
我们考虑一个单跳干扰网络与$K$发射机和$J$接收机，都有$M$天线。每个发送器发出独立的消息，每个接收器请求消息的任意子集。这概括了公知的$K$ -用户$M$ -天线干扰信道，其中每个消息由唯一的接收机请求。对于我们的设置，我们推导出自由度（DoF）区域。该方案推广了Cadambe和Jafar提出的干扰对齐方案。特别是，我们通过使用多个基向量并将给定接收器处的所有接收器与具有最大DoF的接收器对齐来实现DoF区域中的一般点。作为副产品，我们获得原始干扰信道的DoF区域。我们还讨论了扩展我们的方法，在相同的区域可以通过考虑减少一组干扰对齐约束，从而减少所需的时间扩展持续时间。所考虑的系统的自由度区域仅取决于其需求满足某些特性的接收器的子集。还讨论了自由度区域的几何形状。
2011-10-30 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and a Certain Capacity Region for Special Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
2接收机广播信道（BC）的结果没有推广到3接收机的事实是信息理论的重要性。在本文中，我们研究了两类离散无记忆BC与非因果边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收机少噪声BC。首先，我们得到一个可实现的速率区域和容量的MBC的外界。其次，我们证明了一个特殊的容量区域的3接收机少噪声BC。第三，所得到的特殊容量区域的3接收机少噪声BC扩展到连续字母衰落高斯版本。值得一提的是，之前的作品都是我们作品的特例。
2014-08-17 cs.IT math.IT
On Index Coding in Noisy Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
这封信调查的作用，索引编码的AWGN广播信道的容量与接收机消息侧信息。我们首先表明，索引编码是不必要的，有两个接收器，复用编码和叠加编码足以实现的容量区域。我们接下来表明，对于两个以上的接收器，单独的复用编码和叠加编码可能是次优的。我们给出了一个例子，这两个编码方案单独不能实现的容量区域，但添加索引编码可以。这表明，与两个接收机的情况相比，复用编码不能实现索引编码的功能，其中有三个或更多个接收机。
2014-01-29 cs.IT math.IT
Optimal Coding Schemes for the Three-Receiver AWGN Broadcast Channel with Receiver Message Side Information
本文研究了三接收机AWGN广播信道的容量区域，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）可能知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。我们首先将所有64种可能的边信息配置分为8组，每组由8个成员组成。接下来，我们构造传输方案，并推导出新的内界和外界的群体。这为64个可能的边信息配置中的52个建立了容量区域。对于六组（即，组1，2，3，5，6，和8在我们的术语），我们建立了所有成员的容量区域，并表明，它收紧了最知名的内部和外部边界。对于群4，我们的内界和外界收紧了所有群成员的最佳已知内界和/或外界。此外，我们的边界在某些区域重合，这可以用两个阈值来表征。对于第7组，我们的内边界和外边界对于四个成员重合，从而建立容量区域。对于剩下的四个成员，我们的界限收紧了最著名的内部和外部界限。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Gaussian Z-Interference Channel with a Relay Link: Achievability Region and Asymptotic Sum Capacity
本文研究了高斯Z干扰信道，从一个接收机到另一个接收机的数字中继链路具有速率限制。基于Han-Kobayashi公共-私有信息分离技术和几种不同的中继策略（包括压缩转发和部分解码转发策略）的组合，推导出了可扩展的速率区域。对于高斯Z-干扰信道，从无干扰接收机到受干扰接收机的数字链路，在强干扰状态下建立容量区域;在弱干扰状态下建立可实现速率区域。在弱干扰情况下，部分解码转发策略在高信噪比和高干扰噪声比极限下是渐近和容量实现的。在这种情况下，每个中继比特渐进地将总容量提高一个比特。对于高斯Z-干扰信道，从受干扰接收机到无干扰接收机的数字链路，在强干扰状态下建立容量区域;在中等强度和弱干扰状态下建立可实现速率区域。在中继链路速率较大的情况下，建立了系统容量的渐近和。在这种情况下，当干扰链路弱于某个阈值时，由于数字链路而导致的总容量改善被半比特限制，但是当干扰链路变得更强时，总容量改善变得无限制。
2012-04-25 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the Fading Interference Channel with a Relay and Feedback Links
处理干扰是无线网络设计中的主要挑战之一。干扰管理的关键方法之一是节点协作，其可以分为两种主要类型：中继和反馈。在这项工作中，我们考虑同时应用这两种合作类型的干扰的存在。我们得到确切的表征瑞利衰落和相位衰落干扰信道的中继和反馈链路的能力区域，在强干扰和非常强的干扰制度。考虑四种反馈配置：（1）从两个接收器到中继器的反馈，（2）从每个接收器到中继器和到发射器之一（对应或相反）的反馈，（3）从接收器之一到中继器的反馈，（4）从接收器之一到中继器和到发射器之一的反馈。我们的研究结果表明，有一个强大的动机，将中继和反馈到无线网络。
2012-07-14 cs.IT math.IT
Cooperative Tx/Rx Caching in Interference Channels: A Storage-Latency Tradeoff Study
本文研究了在$3\times3$无线干扰网络中，在所有发射机和接收机都配备缓存的情况下，存储延迟的权衡问题。该折衷的特征在于在给定的归一化的发送器和接收器缓存大小下的所谓的部分递送时间（FDT）。我们首先提出了一个通用的合作发送器/接收器缓存策略，可调文件分割比。基于这种缓存策略，我们然后仔细设计的交付阶段，把所考虑的干扰信道机会主义到广播信道，多播信道，X信道，或这些信道的混合形式。然后，通过求解文件分割比的线性规划问题，得到了最小FDT的可实现上界。可实现的FDT是高速缓存大小的凸和分段线性递减函数。在不同的高速缓存大小区域中利用接收器本地高速缓存增益、编码多播增益和发射器协作增益（干扰对准和干扰中和）。
2016-05-25 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
On the Two-user Interference Channel with Lack of Knowledge of the Interference Codebook at one Receiver
在多用户信息论中，通常假设网络中的每个节点拥有网络中使用的所有码本。这种假设在分布式ad-hoc、认知或异构网络中可能是不切实际的。本工作考虑具有一个不经意接收机（IC-OR）的两用户干扰信道，即，一个接收机不知道干扰食谱，而另一个接收机知道两个码本。该文件询问是否，如果是这样，有多少，的信道容量的IC-OR相比，经典的IC，其中两个接收器都知道所有的码本减少。一个新的外边界的推导和证明是可实现的一类内射半确定性的IC-OR的间隙内，间隙是内射完全确定性的IC-OR为零。对于在高SNR下对高斯噪声信道进行建模的线性确定性IC-OR，非i.i.d.伯努利（1/2）输入比特被示出为实现i.i.d.无法实现的点。伯努利（1/2）输入位用于相同的可重复性方案。对于实值高斯IC-OR的差距是最多1/2位每通道使用，即使一组最佳的输入分布导出的外边界不能确定。为了理解高斯IC-OR，一个可扩展性策略进行评估，其中在非不经意发射机的输入字母是离散和高斯随机变量的混合物，其中离散部分的基数被适当地选择为信道参数的函数。令人惊讶的是，由于不经意的接收器直观地应该不能够“联合解码”预期的和干扰的消息（其码本是不可用的），它被示出，与输入的这种选择，对称高斯IC-OR的容量区域是在3.34位（每个信道使用每个用户）的外边界的经典高斯IC与完整的码本知识。
2014-10-02 cs.IT math.IT
Linear Degrees of Freedom for $K $-user MISO Interference Channels with Blind Interference Alignment
在本文中，我们描述了$K $ -用户$M \times 1 $多输入单输出干扰信道的自由度（DoF），该信道具有可重构天线，在接收机处具有多个预设模式，假设在发射机处没有信道状态信息的情况下采用线性编码策略，即，盲干扰对准我们的线性DoF逆建立在引理上，如果一组发送符号在它们的公共非预期接收器处对齐，则这些符号在它们对应的接收器处必须具有独立的信号子空间。这个引理是由以下固有特征引起的：假设信道的相干时间足够长，则朝向相同接收器的链路的信道状态的变化模式总是相同的。我们推导出一个上界的线性和自由度，并提出了一个可实现的计划，完全实现的线性和自由度的上界时，$\frac{n^{*}}{M}=R_{1} $和$\frac{MK}{n^{*}}=R_{2} $都是整数。对于其他情况，其中$R_1 $或$R_2 $不是整数，我们只给出了一些指导如何在接收机处对准干扰信号以实现上限。作为扩展，我们还显示了下行链路/上行链路蜂窝网络的线性和自由度上界。
2016-02-12 cs.IT math.IT
Interference Resilient Quantum Receivers with Rydberg Atoms
本研究针对存在失谐干扰的8-PAM信号检测场景，提出基于Rb-85的里德伯原子量子接收机，无需额外滤波器即可抑制干扰，集滤波与解调功能于一体，符号错误率表现优于传统电路接收机。
2025-10-02 cs.IT math.IT
An Uplink Interference Analysis for Massive MIMO Systems with MRC and ZF Receivers
本文考虑了一种上行链路蜂窝系统，其中每个基站（BS）配备了大量的天线，同时服务于多个单天线用户设备（UE）。该方法采用导频复用的上行训练来获取信道状态信息，采用最大比合并或迫零接收来处理多用户干扰。利用随机几何模型的UE的空间分布，我们分析了一个典型的上行链路所经历的干扰的统计分布：小区内干扰，小区间干扰和干扰由于导频污染。对于实际的但仍然大量的BS天线，MRC接收的关键观察是，小区内干扰占总干扰的主要部分。此外，当阴影较强时，由于导频污染引起的干扰往往具有比小区间干扰宽得多的分布范围，尽管它们的平均功率大致相等。另一方面，对于ZF接收，与MRC接收相比，我们观察到小区内干扰的显著减少，而小区间干扰和由于导频污染引起的干扰几乎保持相同，从而证明了相对于MRC接收的显著优势。
2014-12-21 cs.IT math.IT
Linear Transceiver Design for Interference Alignment: Complexity and Computation
考虑MIMO干扰信道，其中每个发射机和接收机配备有多个天线。基本问题是设计可以最大化系统吞吐量的最佳线性收发器（或波束形成器）。最近的工作[1]表明，最佳波束形成器应该最大化总的自由度，并在高信噪比下实现干扰对准。本文首先考虑了空间域中的干扰对齐问题，证明了在给定MIMO干扰信道下最大化总自由度的问题是NP-难的。此外，我们表明，即使检查一个给定的元组的自由度的所有接收器的可扩展性是NP-困难的，当每个接收器配备有至少三个天线。有趣的是，当每个发送/接收节点配备不超过两个天线时，相同的问题变为多项式时间可解。最后，我们提出了一个分布式算法的发射协方差矩阵的设计，而假设每个接收机使用线性MMSE波束形成器。仿真结果表明，该算法在系统吞吐量方面优于现有的干扰对齐算法。
2010-09-17 cs.IT math.IT
On Designs of Full Diversity Space-Time Block Codes for Two-User MIMO Interference Channels
针对两用户MIMO干扰信道，提出了一种空时分组码（STBC）的设计准则，在每个接收端采用组迫零（ZF）算法消除用户间干扰。基于该设计准则，提出了一种在两用户干扰信道下，采用组ZF接收机实现全分集的空时分组码设计方案。当编码中的时间延迟（或码块大小）变大时，码率接近1。性能结果表明，我们提出的空时分组码与组ZF接收机可以保证全分集。
2012-09-26 cs.IT math.IT
Deep-Neural-Network based Fall-back Mechanism in Interference-Aware Receiver Design
在这封信中，我们考虑在干扰感知接收器中设计回退机制。通常，存在两种不同的处理干扰的方式，称为增强型干扰抑制组合（eIRC）和符号级干扰消除（SLIC）。虽然SLIC比eIRC性能更好，但它具有更高的复杂度，并且需要干扰的调制格式（MF）的知识。由于MF检测中的潜在错误，SLIC可以用错误的MF运行并呈现有限的增益。因此，设计仅在检测到的MF可靠时激活SLIC的回退机制是有意义的。否则，会发生回退，接收方转向eIRC。找到最佳回退机制的封闭形式表达似乎很困难，我们利用深度神经网络（DNN）来设计它，这被证明是有效的，并且在降低错误率和节省计算成本方面比传统的基于贝叶斯风险的设计表现得更好。
2019-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
The asymmetric DoF Region for the 3-user MxN Interference Channel
本文研究了3用户高斯MIMO干扰信道。研究了不同用户具有不同数量自由度的非对称自由度分布。提出了两种情况，第一种是当所有发射机和接收机具有相等数量的天线$M$时，另一种是当发射机各自具有$M$天线，而接收机各自具有$N$天线时。假设信道系数是恒定的并且对于所有发射机和接收机是已知的。给出了可实现的DoF元组$(d_1; d_2; d_3)$的区域。
2014-07-10 cs.IT math.IT
A Simplified Coding Scheme for the Broadcast Channel With Complementary Receiver Side Information Under Individual Secrecy Constraints
本文简化了一个现有的编码方案的两个接收机的离散无记忆广播信道与互补的接收机侧信息，有一个被动窃听和个人保密的要求。通过用Carleial-Hellman保密编码代替Wyner保密编码，将现有的编码方案简化为两步。由此产生的简化方案是免费的冗余消息分裂和随机组件。最重要的是，简化方案保留了现有的可实现的个人保密率区域。最后，它的建设简单性，帮助我们获得额外的洞察力的保密技术集成到纠错编码方案。
2018-05-30 cs.IT math.IT
Optimal Index Codes for a Class of Multicast Networks with Receiver Side Information
本文研究一类特殊的多播索引编码问题，其中发送者向多个接收者发送消息，每个接收者都有一些边信息。在这里，每个接收者先验地知道唯一的消息，并且对于每个接收者从发送者请求多少消息没有限制。对于这一类的多播索引编码问题，我们获得了最佳的索引码，它具有最短的codelength发送方需要发送，以便所有接收方获得他们（各自）请求的消息。这是第一类找到最优索引码的索引编码问题，并且证明了线性索引码是这类索引编码问题的最优索引码。
2012-04-04 cs.IT math.IT
Diversity and Multiplexing Tradeoff in the Uplink of Cellular Systems with Linear MMSE Receiver
在本文中，我们扩展的分集和复用权衡（DMT）分析从点对点信道到蜂窝系统，以评估小区间干扰对系统的可靠性和效率的影响。从分集阶数、复用增益和小区间干扰强度之间的基本权衡关系出发，揭示了蜂窝系统中多天线的性能。分析了小区间干扰对系统分集和复用性能的不利影响。
2012-03-27 cs.IT math.IT
Interference-Cooperation in Multi-User/Multi-Operator Receivers
在用户属于不同运营商的多用户场景中，任何干扰减轻方法都不可避免地需要服务提供商之间的某种程度的合作。在本文中，我们提出了一种合作策略的基础上，运营商之间的相互干扰的交流，而不是解码数据，让每个运营商恢复一个增强的分集度，无论是信道估计和多用户检测。在多个运营商共享同一电缆绑定器的xDSL场景中，干扰协作（IC）方法优于数据交换方法，并且在一定程度上保留了用户的隐私，因为可以定制信号以防止每个运营商从其他运营商推断用户的参数（信道和数据）。IC方法基于期望最大化估计，该估计被成形为考虑在多用户信道估计和多用户检测的两个步骤期间每个运营商可以与其他运营商交换的信息的程度。IC的收敛被保证为几次迭代，并且它不依赖于干扰的结构。IC性能达到了集中式接收机的性能（即，收集来自所有用户/运营商的所有接收信号的一个融合中心），当在严重干扰的多用户信道中时，例如在分配超过50- 100 MHz频谱的双绞线通信中时，会有一些损耗。
2015-07-28 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
Sum-Capacity of Ergodic Fading Interference and Compound Multiaccess Channels
研究了两发送两接收衰落高斯干扰信道（IFC）和复合多址信道（C-MAC）下的资源分配问题。IFC中的中继器与它们自己的接收器通信（单播），而C-MAC中的中继器与两个接收器通信（多播）。假设该网络中每个发射-接收对之间的瞬时衰落状态在所有发射机和接收机处都是已知的。在每个源的平均功率约束下，C-MAC的总容量和实现该容量的功率策略。强遍历IFC和非常强遍历IFC类的定义条件和组播和容量是紧的两个类。
2008-04-30 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 DoF Region of the Three-Receiver MIMO Broadcast Channel with Side Information and Its Relation to Index Coding Capacity
我们考虑三接收高斯多输入多输出（MIMO）广播信道，在每个发射机和接收机的任意数量的天线。我们调查的自由度（DoF）区域的通道时，每个接收器请求一个私人的消息，并可能知道一些由其他接收器请求的消息作为接收器消息侧信息（RMSI）。我们建立了所有16个可能的非同构RMSI配置的通道的自由度区域，通过推导该区域的内部和外部边界。为了得到内界，我们首先提出了一个计划，每个RMSI配置，利用零空间和边信息的接收器。然后，我们使用这些计划结合分时的15 RMSI配置，并与分时和两个符号扩展的剩余一个。为了获得外部边界，我们为每个RMSI配置构建增强版本的通道，并上限其DoF区域。在建立了DoF区域之后，在所有节点都具有相同数量天线的情况下，我们介绍了DoF区域的一些共同性质，以及索引编码问题的容量区域。
2016-08-11 cs.IT math.IT
Distributed Iterative Processing for Interference Channels with Receiver Cooperation
我们提出了一个框架的推导和评估分布式迭代算法的接收机合作在干扰有限的无线系统。我们的方法将接收器内的处理和接收器之间的协作视为整个系统的概率模型中的推理问题的解决方案。概率模型被公式化以明确地并入接收器共享预定义类型的信息的能力。我们采用了最近提出的统一的消息传递工具来推断的概率模型的因素图表示感兴趣的变量。接收者之间的信息交换以沿着因子图的某些特定边缘传递消息的形式出现;更新和传递这些消息的速率决定了与合作相关的通信开销。仿真结果表明，该算法的高性能，即使与接收机之间的消息交换的数量少。
2012-04-17 cs.IT math.IT stat.ML
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
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
