Performance Bounds for Bi-Directional Coded Cooperation Protocols
在编码双向协作中，两个节点希望在中继的帮助下在共享的半双工信道上交换消息。在本文中，我们推导出这个问题的三个协议的性能界限。第一个协议是两阶段协议，两个用户在第一阶段同时发送，中继在第二阶段单独发送。在这个协议中，我们的界限是紧的，从两个用户到中继的多址信道传输，然后从中继到用户的编码广播型传输实现了两阶段容量区域中的所有点。第二个协议考虑从两个用户的顺序传输，然后从中继传输，而第三个协议是前两个协议的混合，并有四个阶段。在后两个协议中，内边界和外边界是不相同的，并且以类似于Cover的中继信道的内边界和外边界的方式不同。数值计算表明，至少在某些感兴趣的情况下，我们的界限没有显着不同。最后，在高斯路径损耗的情况下，我们得出可实现的速率和比较每个协议在不同的制度的相对优点。这种情况在蜂窝系统中是令人感兴趣的。令人惊讶的是，我们发现，在某些情况下，四相协议的可实现速率区域有时包含的点是其他协议的外部边界之外。
2008-06-05 cs.IT math.IT
Interference Channels with Half-Duplex Source Cooperation
研究了高斯干扰信道下允许半双工信源协作的性能增益。源协作是{ \em带内}，这意味着每个源可以监听另一个源的传输，但是在源之间不存在独立（或正交）信道。半双工约束假设在每个时刻，源可以发送或侦听，但不能两者都做。我们的主要结果是一个表征的总和容量时，合作是双向的，信道增益是对称的。通过单向合作，我们基本上有一个认知无线电信道。通过要求主节点实现接近其链路容量的速率，辅节点的最佳可能速率被表征为在常数内。新的内部和外部边界的一部分，这些特征。
2014-02-04 cs.IT math.IT
Exploring Relay Cooperation Scheme for Load-Balance Control in Two-hop Secure Communication System
研究了在两跳无线网络中，在不知道窃听者信道和位置信息的情况下，通过中继协作实现安全传输协议下中继间的负载均衡控制.现有的物理层保密框架下的两跳安全传输协议不能提供灵活的负载均衡控制，这严重限制了它们的应用范围。本文提出了一种在所有节点对之间的路径损耗相同的情况下的安全传输协议，其中中继是从$k$优先的辅助中继中随机选择的。该协议使得能够通过参数$k$的适当设置来灵活地控制中继之间的负载均衡，并且覆盖作为特殊情况的可用工作，如具有最优中继选择（$k=1$）的工作和具有随机中继选择（$k = n$，即系统节点的数量）的工作。理论分析进一步提供了一个网络可以容忍的窃听者的最大数量，通过应用所提出的协议，以确保所需的性能方面的保密中断概率和传输中断概率。
2012-12-29 cs.CR cs.IT cs.NI
Interference, Cooperation and Connectivity - A Degrees of Freedom Perspective
我们探讨了异构无线干扰网络中的干扰，合作和连接之间的相互作用。具体来说，我们考虑一个4用户本地连接的干扰网络与成对集群解码，并表明其自由度（DoF）的界限以上的12/5。有趣的是，当与已知具有8/3 DoF的对应全连接设置相比时，本地连接网络仅缺少携带干扰的链路，但仍具有较低的DoF，即，消除这些携带干扰的链路降低了DoF。12/5自由度的外边界是通过一种新的方法获得的，该方法将线性向量空间上的干扰对齐的见解转化为熵函数之间的相应子模块关系。
2011-03-30 cs.IT math.IT
The Relay-Eavesdropper Channel: Cooperation for Secrecy
本文建立了用户合作的效用，促进安全的无线通信。特别地，引入了四端中继窃听信道，并推导出了最优速率模糊区域的外界。几种合作策略，然后设计和相应的可实现率模糊区域的特点。特别感兴趣的是新的噪声转发（NF）策略，其中中继节点发送独立于源消息的码字来迷惑窃听者。这种策略被用来说明聋人助手现象，其中中继能够促进安全通信，而完全不知道所传输的消息。此外，NF示出，以增加保密容量在中继节点无法提供在经典设置中的性能增益的情况下，中继降级的场景。在加性高斯白噪声（AWGN）信道中，理论证明和数值验证了所提出的合作策略所提供的增益。
2006-12-07 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
Degrees of Freedom in Multiuser MIMO
我们探讨了各种多用户MIMO通信场景，如多址接入，广播，干扰，中继，X和Z信道的可用自由度。对于两用户MIMO干扰信道，我们找到了一个一般的内界和一个基因辅助的外界，在许多情况下，给我们的确切数量的自由度。我们还研究了一个共享和发送方案的发射机合作。对于共享和传输方案，我们展示了发射机合作的收益是如何完全抵消的成本，使合作，使可用的自由度不增加。
2005-10-19 cs.IT math.IT
Secrecy in Cooperative Relay Broadcast Channels
通过考虑协作中继广播信道，研究了用户协作对广播信道保密性的影响。我们表明，用户合作可以增加可实现的保密区域。我们提出了一个可实现的方案，结合马顿的编码方案的广播信道和覆盖和埃尔贾迈勒的压缩和转发方案的中继信道。我们推导出外部边界的速率模糊区域使用辅助随机变量的单字母。最后，我们考虑高斯信道，并表明，两个用户可以有积极的保密率，这是不可能的标量高斯广播信道没有合作。
2008-11-09 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
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
Achievable rate regions and outer bounds for a multi-pair bi-directional relay network
在双向中继信道中，一对节点希望在中继的帮助下在共享的无线半双工信道上交换独立的消息。最近的工作主要考虑了具有两个终端节点（或终端用户）和一个中继的双向中继信道的信息理论限制。在这项工作中，我们考虑一个基站，多个终端节点和一个中继，所有这些都在半双工模式下工作的双向中继。我们假设每个终端节点通过中继以双向方式与基站通信，并且不对用户、中继和基站之间的信道进行任何限制;也就是说，每个节点与每个其他节点都有直接链路。我们的贡献有三个方面：1）引入了四种新的时间协议，它们充分利用了数据的双向特性，并且通过仔细地组合网络编码、随机分箱和利用偷听和自身消息侧信息的用户协作，性能优于简单的路由或多跳通信方案，2）推导了离散无记忆多对双向网络容量域的内外界，以及3）在高斯噪声中对所获得的可达到速率区域和外边界的数值评估，其说明了所提出的协议与更简单的方案、彼此、外边界相比的性能，其突出了通过终端节点之间的网络编码、随机装仓和压缩转发型协作实现的相对增益。
2010-01-31 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel with Unidirectional Transmitter Cooperation
在这项工作中，单向有限速率发射机合作的作用进行了研究的情况下，2用户Z干扰信道（Z-IC）与保密约束的接收机，同时实现两个相互冲突的目标：减轻干扰和确保保密。首先，在线性确定性模型下研究了该问题。确定性模型的可实现方案使用协作预编码和干扰信号的传输的融合。所提出的计划的最优性建立的确定性模型的所有可能的参数设置使用的外部边界推导出作者在以前的工作。利用从确定性模型中得到的见解，得到了2用户高斯Z-IC的保密容量区域的下界。在这种情况下，可实现的方案除了协同预编码和干扰信号的传输之外还使用随机编码。的安全和广义自由度（GDOF）的特点，并显示为最佳的弱/中等干扰制度。它还表明，安全和容量位于2位/s/Hz的外边界的弱/中等干扰制度的合作链路的容量的所有值。有趣的是，在确定性模型的情况下，发现由于在弱/中等干扰制度中接收器处的保密约束，在Z-IC的容量区域上没有惩罚。同样，它被发现，有没有损失的安全和GDOF的高斯情况下，由于在接收机的保密约束，在弱/中等干扰制度。结果突出了合作在促进Z-IC安全通信方面的重要性。
2016-04-08 cs.IT math.IT
On the Capacity Region of the Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
具有单向目的地协作的认知干扰信道（CIFC-UDC）是认知干扰信道（CIFC）的变体，其中认知（次要）目的地不仅解码从其发送对偶发送的信息，而且还帮助增强主要用户的通信。该渠道是对原有CIFC的延伸，旨在实现共存条件下的双赢解决方案。CIFC-UDC包括广播信道（BC）、中继信道（RC）以及部分协作中继广播信道（PCRBC），并且可以降级为它们中的任何一个。本文对离散无记忆CIFC-UDC提出了一个新的可达速率区，它改进了以前的结果，包含了BC、RC、PCRBC和CIFC的最大已知速率区.给出了两类CIFC-UDC的一个新的外界，并证明了该外界是紧的，从而刻画了其容量域。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Outer Bounds for Multiple Access Channels with Feedback using Dependence Balance
利用相关平衡的思想，得到了无噪声反馈离散无记忆多址接入信道（MAC-FB）容量域的一个新的外界。我们考虑一个二进制加性噪声MAC-FB的反馈能力是未知的。本文考虑的二进制加性噪声MAC可以看作是高斯MAC-FB的离散对应。Ozarow建立了两用户高斯MAC-FB的容量区域由割集界给出。我们的结果表明，对于Ozarow考虑的离散版本的信道，情况并非如此。直接评估我们的外边界是棘手的，由于涉及辅助随机变量，其大基数禁止穷举搜索。我们克服了这个困难，使用功能分析，明确评估我们的外边界。我们的外部边界是严格小于割集约束在所有点上的容量区域，反馈增加容量。此外，我们明确评估的覆盖梁可实现的速率区域的二进制加性噪声MAC-FB的考虑。此外，使用开发的工具，我们的外部边界的评估，我们还明确地描述了二进制擦除MAC，其中覆盖梁可实现的速率区域的反馈容量区域的边界是紧的。这最后的结果证实，克雷默开发的二进制擦除MAC的反馈策略的容量实现。
2008-05-31 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Transmitter Cooperation
干扰网络的拓扑干扰管理（TIM）的框架下，没有信道状态信息在发射机（CSIT），除了连接图的知识最近已经研究。在本文中，我们考虑一个类似的问题，拓扑知识，但在分布式广播信道设置，即网络中的发射机合作是启用。我们表明，拓扑信息也可以利用在这种情况下，严格提高自由度（DoF），只要网络是不完全连接，这是一个合理的假设在实践中。提出了基于选择性图着色、干涉对齐和超图覆盖的可扩展性方案。结合生成器序列、复合信道设置的概念以及与索引编码的关系，我们描述了具有恒定数量干扰链路的所谓常规网络的对称DoF，并确定了任意网络拓扑实现一定量对称DoF的充分和/或必要条件。
2014-12-02 cs.IT math.IT
Multiplexing Gain Region of Sectorized Cellular Networks with Mixed Delay Constraints
当相邻移动用户和基站都可以在速率受限链路上协作时，考虑了具有混合时延约束的扇区化六边形模型。每个消息都是独立的“快”和“慢”比特的组合，其中前者受到严格的延迟约束，并且不能从合作中获益。推导了复用增益区域的内、外边界。所得到的结果表明，对于小的合作prelog或适度的“快速”复用增益，整体性能（和复用增益）几乎没有下降的严格的延迟约束的“快速”位。对于大的协作前日志和大的“快速”复用增益，将“快速”复用增益增加$Δ$是以将和复用增益减少$3 Δ$为代价的。
2019-02-28 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Broadcast Channels with Bidirectional Conferencing Decoders
本文研究带双向会议解码器的两用户广播信道，基于 Csiszár-Körner 恒等式建立容量外界，结合 Marton 编码与转发策略推导可达速率，并在多类半确定和高斯信道中证明外界与可达速率重合或差距极小。
2025-08-09 cs.IT math.IT
Network-Level Cooperation in Energy Harvesting Wireless Networks
我们考虑一个由源节点、中继节点和目的节点组成的两跳通信网络，其中源节点和中继节点都有外部业务到达。中继转发源节点的流量的一部分到目的地和合作是在网络级执行。此外，源节点和中继节点都具有能量收集能力和无限电池来存储收集的能量。我们研究了能量约束对稳定区域的影响。具体地说，我们提供了两跳网络的能量收集源和中继的稳定区域上的内部和外部边界。
2013-09-06 cs.IT cs.NI math.IT
User Cooperation in Wireless Powered Communication Networks
本文研究了新兴的无线供电通信网络（WPCN）中的用户协作吞吐量优化问题。为了说明的目的，我们考虑一个两用户WPCN，其中一个混合接入点（H-AP）广播无线能量到两个分布式用户在下行链路（DL）和用户发送他们的独立信息使用他们各自收获的能量到H-AP在上行链路（UL）通过时分多址（TDMA）。我们提出了在WPCN中的用户协作，其中离H-AP较近并且具有用于DL能量收集和UL信息传输的更好信道的用户使用其分配的UL时间和DL收集的能量的一部分来帮助将远用户的信息中继到H-AP，以实现更平衡的吞吐量优化。我们最大化的加权和速率（WSR）的两个用户通过共同优化的时间和功率分配在网络中的无线能量传输在DL和无线信息传输和中继在UL。仿真结果表明，所提出的用户协作方案可以有效地提高WPCN的可达吞吐量与期望的用户公平性。
2014-04-07 cs.IT math.IT
Exploring Relay Cooperation for Secure and Reliable Transmission in Two-Hop Wireless Networks
研究了在两跳中继无线网络中，在不知道窃听者信道和位置信息的情况下，通过中继协作实现信息安全可靠传输的问题。以往的工作主要是研究无限网络及其渐近行为和缩放定律的结果，而本文主要研究一个更实际的网络有限个系统节点，并探讨了相应的精确结果窃听者的数目网络可以容忍，以确保所需的保密性和可靠性.我们首先研究的情况下，路径损耗是平等的所有对节点之间，并考虑两个传输协议，一个采用了最佳的，但复杂的中继选择过程，负载平衡能力较低，而其他采用随机的，但简单的中继选择过程，具有良好的负载平衡能力。然后提供理论分析，以确定一个网络可以容忍的窃听者的最大数量，以确保所需的性能方面的保密中断概率和传输中断概率。我们进一步扩展我们的研究，更一般的情况下，每对节点之间的路径损耗也取决于它们之间的距离，一个新的传输协议，更好的中继选择和良好的负载平衡，以及相应的理论分析。
2012-12-03 cs.CR cs.IT cs.NI
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
Interference Channel with Generalized Feedback (a.k.a. with source cooperation). Part I: Achievable Region
具有广义反馈的干扰信道（IFC-GF）是用于无线网络的模型，其中若干源-目的地对竞争相同的信道资源，并且其中源具有感测当前信道活动的能力。从信道上听到的信号提供了关于其他用户活动的信息，从而为合作奠定了基础。在这篇由两部分组成的论文中，我们研究了具有两个源-目的地对的一般IFC-GF的可实现策略和外边界。然后，我们评估高斯通道的建议区域。第一部分：可达区域。我们建议使用广义反馈来获得有关其他用户发送的消息的知识，然后以两种方式利用：（a）{ \em中继}可以在两个目的地解码的消息--从而实现分布式多天线系统的波束形成的增益--以及（b）{ \em隐藏}不能在非预期目的地解码的消息--从而利用脏纸类型编码的干扰“预消除”属性。我们表明，我们的可实现区域概括了几个已知的可实现区域的IFC-GF，它减少到已知的可实现区域的IFC-GF模型所包含的一些通道。
2010-06-08 cs.IT math.IT
On the Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
具有单向目的地协作的认知干扰信道（CIFC-UDC）是一种认知干扰信道（CIFC），其中认知（次）目的地不仅解码从其发送对偶发送的信息，而且还帮助增强主用户的通信。该渠道模型是对原有CIFC的扩展，旨在实现共存条件下的双赢解决方案。从信息理论的角度来看，CIFC-UDC包括广播信道（BC）、中继信道（RC）和部分协作中继广播信道（PCRBC），并且可以降级为它们中的任何一个。我们的主要结果是建立了CIFC-UDC的一个新的统一的可计算的速率区域，它是迄今为止已知的最大的，并且可以明确地表明，它包括以前由Chu提出的结果和BC，RC和PCRBC的最大已知速率区域。此外，本文还讨论了CIFC-UDC中单向目的地协作的一个有趣观点：使主用户的解码器能够进行干扰抑制可以看作是对Devroye等人提出的CIFC-UDC中的Gel'fand-Pinsker预编码干扰抑制的补充，通过将这两种思想结合起来，可以减轻在两个目的地引起的干扰。最后，给出了一类CIFC-UDC的外界，并证明了它是紧的，从而刻画了这类CIFC-UDC的容量域。
2011-02-15 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Multiuser MISO Cognitive Networks with Limited Cooperation and Feedback
在本文中，我们考虑了一个多用户MISO下行认知网络与主网络共存。为了利用空间自由度同时抵消网间干扰和网内（用户间）干扰，提出了基于瞬时信道状态信息（CSI）在多天线认知基站（BS）上进行迫零波束形成（ZFBF）。在认知网络中设计ZFBF的挑战在于如何获得干扰CSI。为了解决这个问题，我们引入了一个有限的网络间的合作协议，即量化的CSI运输从主接收机到认知BS通过购买。显然，反馈量越多，性能越好，但反馈成本也越高。为了达到性能和反馈代价之间的平衡，以反馈效用函数（定义为在满足干扰约束条件下，平均和速率与反馈代价之差）最大化为优化目标，推导出传输模式和反馈量联合优化方案。此外，我们定量研究了CSI反馈延迟的影响，并得到相应的优化方案。此外，通过渐近分析，我们提出了一些简单的格式。最后，数值结果证实了我们的理论主张的有效性。
2013-10-16 cs.IT math.IT
$K$--User Interference Channel with Backhaul Cooperation: DoF vs. Backhaul Load Trade--Off
在本文中，我们考虑多天线$K$ -用户干扰信道与回程合作的一方（之间的发射机或接收机）和调查之间的权衡在信道中的速率与回程中的通信负载。在这项调查中，我们专注于一阶近似结果，其中无线信道的速率是由每个用户的自由度（DoF）来测量的，回程的负载是由每个用户的回程消息的熵来测量的，该回程消息的熵由发射功率的$\log$归一化，在高功率状态。这种折衷对于$K$的偶数值的情况是完全特征化的，并且对于$K$的奇数值的情况是近似特征化的，随着$K$的增长，近似间隙消失。对于完整的DoF，这个结果建立了最直接的方案的最优性，称为集中式方案，其中消息在其中一个节点收集，集中处理，并转发回每个节点。此外，该结果表明，依赖于分布式处理，通过节点之间的成对通信（例如，协作对准）不随网络的大小而缩放。对于相反的，我们开发了一个新的外边界上的权衡的基础上分裂成两个子集的协作节点（发射机或接收机）的集合，并假设在每个组内的充分合作。在继续，我们进一步调查的情况下，回程或无线链路（干扰信道）没有完全连接的权衡。
2018-07-23 cs.IT math.IT
Replication-based Outer bounds and the Optimality of "Half the Cake" for Rank-Deficient MIMO Interference Networks
为了获得对MIMO干扰网络的新见解，针对$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道探索了$\sum_{k=1}^K M_k/2$（每个用户蛋糕的一半）自由度的最优性，其中交叉信道具有任意秩约束，并且$k^{th}$发射机和接收机均配备有$M_k$天线。该结果巩固并显著概括了Krishnamurthy等人先前研究的结果，所有用户都具有$M$天线的秩亏干扰信道，以及Tang等人，其中$k^{th}$用户对具有$M_k$天线。这项工作的更广泛的成果是一种新的类的复制为基础的任意秩约束MIMO干扰网络的外部边界，其中现有用户的副本被添加为辅助用户和网络连接的选择，以确保任何可实现的计划，为原始网络也工作在新的网络。复制网络为问题创造了一个新的视角，因此，即使是简单的参数，如用户合作，当应用于复制网络时，也会变得非常强大，从而产生更强的外部边界，而不是直接应用于原始网络。值得注意的是，基于复制的界限不仅广泛适用于具有任意秩约束的MIMO干扰信道，而且更广泛地适用于甚至超出高斯设置。
2015-10-20 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Multiple-Access Integrated Sensing and Communication Systems
针对状态依赖的多址接入集成感知通信系统，推导了结合消息协作与联合压缩的容量-失真域改进内界，以及基于依赖平衡等思想的外界，证明并通过数值验证其严格优于现有结果。
2025-06-18 cs.IT math.IT
Analysis of a Cooperative Strategy for a Large Decentralized Wireless Network
本文研究了合作的好处，并提出了一个大型的无线网络与多个发射机的中继激活策略。在这个框架中，一些节点与附近的节点合作，充当中继，使用解码和转发协议，和其他使用直接传输。该网络被建模为一个独立标记的泊松点过程，源节点可以从非活动节点集合中选择中继。虽然合作可能会导致通信对性能的显着改善，但中继会导致网络中的额外干扰，增加其他节点看到的平均噪声。我们调查源节点应该如何平衡合作与干扰，以获得可靠的传输，并为此目的，我们研究和优化的中继激活策略的中断概率。令人惊讶的是，在高可靠性制度，优化策略包括所有继电器的激活或根本没有，这取决于网络参数。我们提供了一个简单的封闭形式的表达式，表示当继电器应该是活跃的，我们引入封闭形式的表达式，量化该方案的性能增益相对于一个网络，只使用直接传输。
2013-06-12 cs.IT math.IT
On the Generalized Degrees of Freedom of the K-user Symmetric MIMO Gaussian Interference Channel
从广义自由度（GDOF）的角度研究了每个发射机有M个天线，每个接收机有N个天线的K用户对称多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道（IC）. GDOF的内界是通过将干扰视为噪声、接收机迫零（ZF）、干扰对齐（IA）以及将Han-Kobayashi（HK）方案扩展到K个用户等技术的组合导出的，这些技术是天线数量和对数（INR）/对数（SNR）水平的函数。在不同的合作假设和提供边信息给接收者的假设下，推导出了三个外边界。推导中的新颖之处在于侧信息的仔细选择，这导致包含信号分量的负微分熵项的消除，从而导致易于处理的外边界。总的外边界是通过取三个外边界中的最小值来获得的。推导出的边界简化的MIMO高斯对称IC上的广义自由度（GDOF）的外界。几个有趣的结论得出的界限。例如，当K > N/M + 1时，HK和IA方案的组合在所考虑的方案中表现最好。当N/M < K <= N/M + 1时，HK格式优于其它格式，并且是GDOF最优的.此外，当SNR和INR处于相同水平时，ZF接收和HK方案具有相同的GDOF性能。它还表明，许多现有的结果上的GDOF的高斯IC可以得到的特殊情况下的界限，例如，通过设置K=2或每个用户处的天线数量为1。
2012-08-09 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Interference Channels with CoMP Transmission and Reception
本文研究了协作多点（CoMP）传输和接收的K用户干扰信道的自由度（DoF）。每个消息由M_t个连续的发送器联合发送，并且由M_r个连续的接收器联合接收。我们将该信道称为具有发送协作阶数M_t和接收协作阶数M_r的CoMP信道。由于信道具有总共K个发射天线和K个接收天线，因此最大可能DoF等于K。证明了CoMP信道具有K个自由度的充要条件是M_t + M_r大于或等于K+1。对于一般情况，我们推导出一个外界，该外界表明DoF的上界为（K+M_t+M_r-2）/2。对于只有CoMP传输的特殊情况，即M_r = 1，我们提出了一种方案，对于所有K < 10，都能达到（K+M_t-1）/2的自由度，并推测这一结果对所有K都成立。可证明性是基于代数几何的代数独立性的概念。
2011-09-25 cs.IT math.IT
Coding for Gaussian Two-Way Channels: Linear and Learning-Based Approaches
Motorola Mobility（摩托罗拉公司）；Purdue University（普渡大学）；School of Electrical, Computer and Energy Engineering（电气、计算机与能源工程学院）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Department of Electrical and Computer Engineering（电气与计算机工程学院）；University at Buffalo-SUNY（布法罗大学（SUNY））
本文针对高斯双向信道，提出线性编码与基于RNN的编码两种双向编码策略，联合设计编解码器以最小化错误概率之和，仿真证明其性能优于传统信道编码，且线性编码适合高信噪比、RNN编码适合低信噪比。
2025-04-23 cs.AI cs.IT cs.SY
Multiaccess Channel with Partially Cooperating Encoders and Security Constraints
我们研究了一个特殊的情况下，Willems的两个用户的多址信道与部分合作的编码器从安全的角度来看。这个模型与Willems的设置不同，因为只有一个编码器，编码器1，被允许参加会议;编码器2不发送任何消息，并且还有一个额外的被动窃听者，通信应该保密。对于离散无记忆（DM）情况，我们建立了容量模糊区域的内边界和外边界。内界是基于Willems的编码方案，噪声注入和额外的装箱，提供安全的随机化的组合。对于无记忆高斯模型，我们建立了保密容量的上下界。我们还表明，在某些条件下，这些界限同意在一些极端的情况下，编码器之间的合作。我们通过一些数值例子来说明我们的结果。
2013-06-12 cs.IT math.IT
Generalized Secure Transmission Protocol for Flexible Load-Balance Control with Cooperative Relays in Two-Hop Wireless Networks
本文研究了两跳中继无线网络中不需要窃听者信道和位置信息的灵活负载均衡安全传输协议。现有的物理层保密框架下的中继协作安全传输协议不能提供灵活的负载均衡控制，这严重限制了其应用范围。本文扩展了传统的工作，提出了一种考虑负载均衡控制的通用传输协议，该协议中的中继从位于以$r$为半径、中心位于源和目的地中间的圆形区域（简称2 HR-（$r,k$））中的第一个$k$优选辅助中继中随机选择。该协议覆盖了作为特殊情况的可用工作，如在相等路径损耗的情况下具有最优中继选择（$r=\infty$，$k=1$）和具有随机中继选择（$r=\infty$，$k = n$，即系统节点的数量）的工作，在距离相关路径损耗的情况下具有从中继选择区域（$r \in (0, \infty), k = 1$）选择的中继的工作。理论分析进一步提供，以确定一个网络可以容忍的窃听者的最大数量，以确保在保密中断概率和传输中断概率方面的期望性能。分析结果还表明，在满足安全可靠要求的前提下，通过适当设置$r$和$k$，该协议能够均衡中继节点间的负载分配。
2013-01-09 cs.CR cs.IT cs.NI
