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
K-user Interference Channels: Achievable Secrecy Rate and Degrees of Freedom
在这项工作中，我们考虑对称$K$ -用户（$K \ge 3$）干扰信道的机密消息可实现的保密率。我们发现，嵌套格码和分层编码是有用的，在这些通道提供保密。对于非常强的干扰，导出了可扩展的保密率。此外，我们推导出安全的自由度的信道参数的范围。作为我们的方法的一个副产品，我们还证明了嵌套格码是有用的K-用户对称干扰信道的保密约束，因为它们产生更高的自由度比以前的结果。
2009-05-16 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom of the Interference Channel with a Signal Cognitive Relay
研究了信号认知中继的干扰信道。信号认知中继非因果地知道源的发射信号（但不知道消息），并试图帮助它们与各自的目的地进行通信。我们推导出上界，并提供可实现的计划，这个通道。从广义自由度的观点来看，这些上界和下界是紧的。最后给出了信号认知中继干扰信道广义自由度的一个特征。
2010-01-13 cs.IT math.IT
Comments on Degrees of freedom region for $K$-user interference channel with $M$ antennas
对于在每个发射机和每个接收机处具有$M$天线的$K$ -用户干扰信道，该信道的最大总DoF先前已被确定为$\max \sum_{k=1}^K d_k = MK/2$。然而，DoF区域仍然是未知的。在这个简短的说明中，通过一个简单的分时参数，我们获得了该通道的自由度（DoF）区域。
2010-11-16 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the $K$ User $M \times N$ MIMO Interference Channel
我们提供了内界和外界的$K$用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M$天线在每个发射机和$N$天线在每个接收机的自由度的总数，如果信道系数是时变的，从一个连续的分布。当比率$\frac{\max(M,N)}{\min(M,N)}=R$等于整数时，边界是紧的。对于这种情况下，我们表明，自由度的总数等于$\min(M,N)K$，如果$K \leq R$和$\min(M,N)\frac{R}{R+1}K$，如果$K > R$。可扩展性基于干涉对齐。我们还提供了示例，其中对于具有恒定信道系数的一些MIMO干扰信道，使用干扰对齐与迫零相结合可以实现比仅仅迫零更多的自由度。
2008-08-31 cs.IT math.IT
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
Degrees of Freedom for Instantaneous-Relay Aided Interference Channel: Bounds and Achievable Schemes
研究了具有J个瞬时中继的K用户平坦衰落MIMO干扰信道。在KICJR中，包括中继在内的信源和信宿之间的有效信道具有一定的结构，并且是非通用的。对于非通用信道，可实现的自由度（DoF）仍然是未知的。Lee和Wang表明，通过使用对准干扰中和方案，在2 IC IR系统中可实现3/2自由度，这比2用户干扰信道多50%。但文献中没有研究其他KICJR网络的自由度性能和可实现的方案。在本文中，我们设计了一个可实现的方案，称为限制干扰对齐瞬时中继辅助干扰信道。此外，找到见解的最大可实现的自由度自由度，我们开发线性波束形成的基础上的均方误差（MSE）最小化作为一个可实现的计划。通过对干涉对准方程组正确性的研究，给出了干涉对准系统最大可达自由度的上界。数值结果表明，所提出的限制性干扰对齐方案和基于MSE的波束形成的自由度性能匹配的干扰对齐方程的适当性所确定的上界。
2015-08-14 cs.IT math.IT
On the Capacity Region and the Generalized Degrees of Freedom Region for the MIMO Interference Channel with Feedback
在本文中，我们研究了反馈对两个用户MIMO干扰信道的影响。具有反馈的MIMO干扰信道的容量区域的特征在于在恒定比特数内，其中该常数与信道矩阵无关。此外，它示出的MIMO干扰信道的反馈和它的互易干扰信道的容量区域是在一个恒定的比特数。最后，给出了带反馈MIMO干扰信道的广义自由度域的特征。
2013-09-14 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom of the Symmetric K-User Interference Channel under Finite Precision CSIT
在有限精度信道状态信息（CSIT）下，得到了对称K用户干扰信道的广义自由度（GDOF）特性。对称设置是每个交叉信道能够承载自由度（DoF），而每个直接信道能够承载1个DoF。值得注意的是，在有限精度CSIT下，对称K用户干扰信道失去了干扰对准的所有GDOF益处。每个用户的GDOF随着各地用户数量的增加而减少，除了非常强（对于每个接收器解码所有消息来说是最佳的）和非常弱（对于将所有干扰视为噪声来说是最佳的）干扰机制之外。该结果与先前在完美CSIT下的对称设置上的工作形成鲜明对比，其中每个用户的GDoF由于干扰对齐而保持不变。该结果也与有限精度CSIT下的非对称设置子类的先前工作形成对比，即，拓扑干扰管理问题，其中干扰对齐起着至关重要的作用，并提供了大量的GDoF好处。
2016-01-25 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom of the Symmetric Gaussian $K$ User Interference Channel
我们的特点的$K$用户对称高斯干扰信道的广义自由度，其中所有期望的链接具有相同的信号-噪声比（SNR）和所有不期望的链接进行干扰具有相同的干扰-噪声比，${INR}={SNR}^α$。我们发现，每个用户，$d(α)$，广义自由度的数量不依赖于用户的数量，使表征是相同的2个用户干扰信道，除了在$α=1$的奇异性，其中$d(1)=\frac{1}{K}$。可实现的方案使用具有嵌套网格结构的多级编码，这使得即使干扰信号携带的消息不可解码，也可以在接收器处解码干扰信号的总和。
2008-04-28 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom for Gaussian Channels with Interference: Structured Codes Outperform Gaussian Signaling
在这项工作中，我们证明了一个积极的安全自由度是可以实现的一大类高斯信道，只要信道不退化，信道是完全连接的。这类信道包括MAC窃听信道、具有机密消息的2用户干扰信道、具有外部窃听者的2用户干扰信道。迄今为止，这些信道的最佳已知可实现方案使用高斯信令。在这项工作中，我们表明，结构码优于高斯随机码在高信噪比时，信道增益是实数。
2009-05-15 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom of MIMO Interference Channels without State Information at Transmitters
本文充分确定了自由度（DoF）区域的两个用户的干扰信道的任意数量的发射和接收天线和各向同性衰落，其中信道状态信息是可用的接收机，但不提供给发射机。该结果的特点的能力区域的对数的第一顺序的信号-噪声比（SNR）在高SNR制度。使用独立于信道状态的随机高斯码本来实现DoF区域。因此，由于波束成形和干扰对准而导致的DoF增益在发射机处不存在信道状态信息（CSIT）的情况下完全丢失。
2011-08-21 cs.IT math.IT
Achievable Degrees-of-Freedom of the K-user SISO Interference Channel with Blind Interference Alignment using Staggered Antenna Switching
在这封信中，我们提出了第一个表征可实现的自由度（DoF）的盲干扰对准（BIA）使用交错天线切换在$K$用户高斯干扰信道。在这种方案中，每个发射机配备有一个传统的天线，每个接收机配备有一个可重新配置（多模）天线。假设该信道是已知的接收器，我们表明，BIA可以实现$\frac{2K}{K+2}$自由度，这超过了以前已知的干扰对齐方案与延迟信道状态信息在发射机（CSIT）实现的总和自由度。这个结果意味着总和DoF的上限为2，这意味着我们可以用BIA做的最好的事情是使正交多址方案实现的DoF加倍。此外，我们提出了一种算法来生成发射波束形成矢量和可重构天线切换模式，并将此算法应用于4用户SISO干扰信道，表明$\frac{4}{3}$和DoF是可实现的。
2016-05-22 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of $K$-User SISO Interference and X Channels with Delayed CSIT
考虑$K$ -用户单输入单输出（SISO）AWGN干扰信道和$2\times K$ SISO AWGN X信道，其中发射机通过无噪声反馈链路具有延迟的信道状态信息（CSI）。多相传输方案，提出了两个信道，具有新颖的成分，即，多相部分干扰归零，分布式干扰管理，通过用户调度，和分布式高阶符号生成。所实现的自由度（DoF）值大于在发射机处具有延迟CSI的两个信道的最佳先前已知DoF。
2013-11-08 cs.IT math.IT
Interference Alignment and Neutralization in a Cognitive 3-User MAC-Interference Channel: Degrees of Freedom
被认为是由一个点对点（P2P）链路和多址接入信道（MAC）共享相同的介质的网络。从自由度（DoF）的角度研究了具有三个发射器和两个接收器的干扰网络，有认知和没有认知。几个认知变量进行检查。即，研究了（1）没有认知发射机、（2）认知P2P发射机、（3）一个认知MAC发射机和（4）具有两个认知MAC发射机的设置。结果表明，具有认知P2P发射机不会给网络带来任何自由度增益。这是通过表明前两种情况（1）和（2）的DoF为1而获得的。然而，示出了认知MAC发射机更有益，因为后两种情况（3）和（4）具有3/2 DoF。3/2自由度的可重构性通过使用干扰抵消和干扰对准的组合来保证。
2011-10-04 cs.IT math.IT
Real Interference Alignment and Degrees of Freedom Region of Wireless X Networks
我们考虑一个单跳无线X网络与$K$发射机和$J$接收机，所有与单天线。每个发送器为每个接收器传送独立的消息。假设信道具有恒定系数。我们开发了干涉对准方案，并推导出几个可实现的自由度区域。我们表明，在某些情况下，派生区域满足以前的外边界，因此自由度区域。对于我们的可扩展性方案，我们将每个消息划分为流，并在流上使用真实干扰对齐。从我们的结果可以恢复以前的几个结果的自由度区域和各种特殊情况下的总自由度。
2011-09-13 cs.IT math.IT
(n,K)-user Interference Channels: Degrees of Freedom
分析了多用户干扰信道中机会通信的增益。考虑全连接的$n$ -用户高斯干扰信道。在每个时刻，仅允许$K\leq n$发射机与它们各自的接收机通信，而其余的$(n-K)$发射机-接收机对保持不活动。对于有限的$n$，如果发射机可以获取信道状态信息（CSI）并且如果所有信道增益都远离零和无穷大，则关于干扰对准的开创性结果确立，对于任何$K$ { \em arbitrary}活动对，每个正交时域和频域的空间自由度的总数是$\frac{K}{2}$。同样值得注意的是，在没有发送侧CSI的情况下，干扰信道变得干扰受限，并且自由度为0。然而，在{ \em密集}网络（$n\rightarrow\infty$）中，随着网络大小的增加，维持信道增益上的边界条件变得不太可能。通过利用这一事实，我们表明，当$n$服从一定的比例律，通过{ \em机会主义}和{ \em动态}选择的$K$活动对在每个时刻，自由度的数量可以超过$\frac{K}{2}$，实际上可以任意接近$K$。更具体地，当所有发射机和接收机都配备有一个天线时，则网络大小缩放为$n\inω(\snr^{d(K-1)})$是实现$d\in[0,K]$自由度的{ \em充分}条件。此外，实现这些自由度不需要发射机获取信道状态信息。因此，在干扰信道的上下文中调用机会通信导致实现以其他方式不可实现的更高自由度。
2010-07-21 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
On the Secure Degrees of Freedom of the K-user MAC and 2-user Interference Channels
本文研究了K用户MIMO多址接入和两用户MIMO干扰信道的安全自由度。数目不详的窃听者正试图解码发射机发送的消息。每个窃听者配备有小于或等于已知值NE的天线数量。合法的发射机和接收机被假定为具有全局信道知识。我们提出了两个用户MIMO干扰信道的和SDOF。我们推导出一个上界的总和SDOF的K-用户MAC信道，并提出了一个可实现的方案，部分满足推导出的上界。
2016-03-30 cs.IT math.IT
On the Secure Degrees of Freedom in the K-User Gaussian Interference Channel
研究了具有保密约束的K用户高斯干扰信道。两个不同的网络模型，即干扰信道与机密消息和一个外部窃听者，进行了分析。使用干扰对齐与保密预编码在每个发射机，它表明，在网络中的每个用户可以实现非零安全自由度（DoF）在这两种情况下。特别地，所提出的编码方案在具有机密消息的干扰信道模型中为每个用户实现（K-2）/（2K-2）安全DoF，并且在外部窃听者的情况下实现（K-2）/2K安全DoF。这两种情况之间的根本区别源于缺乏有关外部窃听者的信道状态信息（CSI）。值得注意的是，这些结果确立了干扰对无线网络保密能力的积极影响。
2008-05-09 cs.IT math.IT
On the Degrees of freedom of the K-user MISO Interference Channel with imperfect delayed CSIT
本文研究了K用户多输入单输出（MISO）干扰信道（IC）的自由度（DoF），该干扰信道在发射端具有不完全延迟信道状态信息（dCSIT）。对于这种设置，提供了新的自由度内键，并以基于合作的外边界为基准。可重构性结果基于预编码方案，该预编码方案利用回溯干扰对准（RIA）的概念，通过时间对准干扰接收信号。所提出的方法优于所有以前已知的计划。此外，我们研究了所提出的方案下的信道估计误差（CEE）的dCSIT报告，并推导出一个封闭形式的表达式，可实现的自由度与不完美的dCSIT。
2014-05-12 cs.IT math.IT
The Generalized Degrees-of-Freedom of the Asymmetric Interference Channel with Delayed CSIT
在本文中，我们研究了广义自由度（GDOF）的非对称干扰信道的延迟信道状态信息在发送端（CSIT），其中每个发送端有两个天线，每个接收端有一个天线，每个干扰链路的强度可以变化。最优和-GDoF的特点是匹配逆和可扩展性证明。通过我们的结果，我们还揭示了在我们的天线设置中，[Mohanty et. al，TIT 2019]可以升高，并且[Mohanty et. 2019年1月19日，《其实很紧》
2022-05-03 cs.IT math.IT
Aligned Interference Neutralization and the Degrees of Freedom of the 2 User Interference Channel with Instantaneous Relay
众所周知，经典的2用户高斯干扰信道只有1个自由度（DoF），这可以通过2个用户之间的正交时分来实现。还已知的是，相对于源和目的地之间的直接路径引入至少一个符号持续时间的处理延迟的传统中继的使用不会增加2用户干扰信道的DoF。已经针对单用户点对点设置探索了瞬时中继（无延迟中继）的使用，并且已知的是，即使在中继处具有无记忆转发，这种中继也可以实现比传统中继更高的容量。在这项工作中，我们表明，2用户干扰信道与瞬时中继，实现3/2自由度。因此，瞬时中继不仅增加了容量，而且增加了2用户干扰信道的DoF。可实现的方案受到最近针对2X2 X2干扰信道提出的对准干扰中和方案的启发。值得注意的是，DoF增益是通过无记忆继电器实现的，即，其中中继器不具有过去接收的符号的记忆。
2011-02-18 cs.IT math.IT
On the Capacity and Generalized Degrees of Freedom of the X Channel
我们探讨的能力和广义自由度的两个用户的高斯X信道，即2用户干扰信道的泛化，其中有一个独立的消息从每个发射机到每个接收机。本文主要有三个结果。首先，我们描述了确定性X信道模型的对称设置下的总容量。其次，我们描述了广义自由度的高斯X通道下类似的对称模型。第三，我们将先前获得的干扰信道的噪声干扰容量表征扩展到X信道。具体来说，我们表明，与噪声（非常弱）干扰信道相关联的X信道具有相同的总容量的噪声干扰信道。
2008-10-27 cs.IT math.IT
Aligned Image Sets and the Generalized Degrees of Freedom of Symmetric MIMO Interference Channel with Partial CSIT
两个用户对称多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的广义自由度（GDoF）被表征为信道强度水平和发射机处的信道状态信息水平（CSIT）的函数。在该对称设置中，每个发射机配备有M个天线，每个接收机配备有N个天线，并且两个交叉链路具有相同的强度参数$α$和相同的信道不确定性参数$β$。主要的挑战在于证明的外部边界，这是通过一个泛化的对齐图像集的方法。
2017-05-02 cs.IT math.IT
Genie Chains: Exploring Outer Bounds on the Degrees of Freedom of MIMO Interference Networks
本文提出了一种新的基因链方法来获得MIMO无线干扰网络的信息论自由度（DoF）外界。这种新方法创建了从提供给接收器的精灵信号到该接收器处的暴露信号空间的映射链，该映射链然后用作链中的下一个接收器的精灵信号，该下一个接收器服从某些线性独立性要求，本质上将信息理论DoF外界问题转换为线性代数问题。精灵链方法的几个应用。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Interference Alignment and Degrees of Freedom Region of Cellular Sigma Channel
我们研究蜂窝网络的自由度（DoF）区域，其中小区可以具有重叠区域。在重叠区域内，移动用户可以接入多个基站。我们考虑的情况下，有两个基站都配备了多个天线。移动站都配备有单个天线，并且每个移动站可以属于单个小区或两个小区。假设在发射机处可获得全局信道状态信息，我们完全表征上行链路信道的DoF区域。该可重构性方案基于基站处的干扰对准。
2011-03-01 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom Regions of Two-User MIMO Z and Full Interference Channels with Reconfigurable Antennas
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）Z信道和全干扰信道下的自由度（DoF）区域。我们假设接收机总是有完美的信道状态信息。我们推导出Z干扰信道的自由度区域与发送端的信道状态信息（CSIT）。对于没有CSIT的全干扰信道，除了特殊情况M1< N1<min（M2，N2）之外，DoF区域已经在先前的工作中获得，其中M_i和N_i分别是用户i的发送和接收天线的数量。我们表明，在这种情况下，Z和全干扰信道的自由度区域是相同的。我们建立了基于发射机天线模式切换的假设的可重复性。本文提出了一种系统的方法来构造自由度实现调零和波束形成矩阵。
2010-03-22 cs.IT math.IT
Lattice Coding and the Generalized Degrees of Freedom of the Interference Channel with Relay
研究了对称两用户高斯干扰中继信道的广义自由度。虽然已知继电器不会增加IC的DoF，但对于更一般的GDoF，这是未知的。对于GDoF的特征，新的和容量的上界和下界。通过一种新的方案，这是基于功能解码和转发（FDF）的下限。GDoF的特征在于源中继链路比干扰链路弱的制度，干扰链路构成信道参数的整体空间的一半。结果表明，中继确实可以增加的GDoF的IRC，它是通过FDF实现的。
2012-07-02 cs.IT math.IT
The Han-Kobayashi Region for a Class of Gaussian Interference Channels with Mixed Interference
针对一类混合干扰高斯干扰信道，提出了一种基于Sato非朴素频分的简单编码方案。可实现的区域被证明是相当于科斯塔的噪声区的单边高斯干扰信道。这允许间接证明，该简单可实现速率区域确实等效于具有高斯输入的Han-Kobayashi（HK）区域，并且对于具有混合干扰的这类高斯干扰信道具有分时。
2012-07-13 cs.IT math.IT
Relay-Assisted Interference Channel: Degrees of Freedom
本文研究了存在专用MIMO中继时干扰信道的自由度。中继器用于管理接收器处的干扰。假设包括中继器的所有节点仅具有其自身链路的信道状态信息，并且中继器在K用户网络中具有M个（大于或等于K个）天线。我们提出的问题：什么是利用直接链接从源到目的地相比，一个简单的两跳策略的好处。为了回答这个问题，我们首先建立具有MIMO中继的干扰信道的自由度，示出具有MIMO中继的K对网络具有K/2自由度。因此，两跳场景中的适当信令捕获自由度而不需要直接链路。然后，我们考虑更复杂的编码策略，以寻找其他方式来利用直接链接。使用一些混合编码策略，我们得到非渐近可实现的和速率。我们调查的情况下，中继（不像其他节点）有机会获得丰富的权力，表明当源的功率P和中继被允许的功率成比例的O（P^2），完整的自由度K可用于网络。
2011-12-24 cs.IT math.IT
Interference Cancellation trough Interference Alignment for Downlink of Cognitive Cellular Networks
在这封信中，我们提出了通过干扰对齐在认知蜂窝网络的下行链路的干扰消除。干扰对齐有助于在主小区和辅小区之间共享空间资源，因此，它可以通过干扰消除提供更高的自由度。我们推导并描述了可实现的自由度。分析和计算了注水最优功率分配的可达和速率。
2014-11-24 cs.IT math.IT
Capacity Region of Vector Gaussian Interference Channels with Generally Strong Interference
如果对于所有输入分布，接收器可以完全解码干扰，则干扰信道被称为具有强干扰。强干扰的这种定义适用于离散无记忆、标量和矢量高斯干扰信道。然而，存在可能不满足强干扰条件的矢量高斯干扰信道，但是对于该矢量高斯干扰信道，仍然可以通过联合解码信号和干扰来实现容量。这种干扰一般称为强干扰。推导了矢量高斯干扰信道具有普遍强干扰的充分条件。还确定了总速率容量和容量区域的边界点。
2011-08-04 cs.IT math.IT
Capacity Regions and Sum-Rate Capacities of Vector Gaussian Interference Channels
针对甚强干扰和对齐强干扰，建立了矢量或多输入多输出高斯干扰信道的容量域。此外，针对Z干扰、噪声干扰和混合（对齐的弱/中间和对齐的强）干扰建立了和速率容量。这些结果推广了标量高斯干扰信道的已知结果。
2009-07-02 cs.IT math.IT
Sum Capacity of the Gaussian Interference Channel in the Low Interference Regime
推导了两用户高斯干扰信道总容量的新上界。使用这些界限，它示出了，如果干扰水平低于一定的阈值，则将干扰视为噪声来实现总容量。
2008-01-02 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Interference Channels with Hybrid Beam-forming
本文研究了在每个节点上采用模拟预编码和数字预编码相结合的混合波束形成方法的干扰信道的和自由度。对于两个用户的情况下，我们完全特征的总和自由度为任意数量的天线和RF链开发一个可实现的方案优化的混合波束形成结构，并推导出其匹配的上限。对于一般的K-用户的情况下，我们专注于对称的情况下，并获得上下界的总和自由度，这是严格的某些情况下。结果表明，在一定条件下，混合波束成形可以提高干扰信道的和DoF，但不能提高点对点信道、多址信道和广播信道的和DoF。关于这种增益的关键见解是，混合波束成形使用户能够更好地管理用户间干扰，因此每个用户都可以为其自己的期望信号增加无干扰信号空间的维度。
2015-04-25 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
The Degrees of Freedom of the Interference Channel with a Cognitive Relay under Delayed Feedback
研究了延迟反馈下认知中继系统的干扰信道特性。研究了三种类型的延迟反馈：发送端的延迟信道状态信息（CSIT）、延迟输出反馈和延迟香农反馈。外边界推导出的DoF区域的两个用户多输入多输出（MIMO）ICCR延迟反馈以及没有反馈。对于单输入单输出（SISO）场景，提出了基于回溯干扰对齐的最优方案。结果表明，虽然没有反馈的认知中继不能在两用户SISO干扰信道中将和DoF扩展到$1$之外，但在相同的场景中延迟反馈可以将和DoF扩展到$4/3$。对于MIMO的情况下，可实现的计划，通过追溯干扰对齐的扩展，导致DoF区域，满足各自的上限。
2015-07-24 cs.IT math.IT
Noisy-Interference Sum-Rate Capacity for Vector Gaussian Interference Channels
在矢量高斯干扰信道中，将干扰视为噪声，得到了信道达到和速率容量的新的充分条件，推广了已有的结果。得到了多输入单输出和单输入多输出情形下的更简洁的条件。
2011-08-03 cs.IT math.IT
Gaussian Interference Networks: Sum Capacity in the Low Interference Regime and New Outer Bounds on the Capacity Region
高斯干扰网络容量域的建立是信息论中的一个开放问题。在这个问题上的最新进展导致了一个一般的两个用户高斯干扰信道的容量区域在一个比特内的特性。在本文中，我们开发了新的，改进的能力区域的外部边界。使用这些界限，我们表明，治疗干扰噪声实现了两个用户的高斯干扰信道的总容量在低干扰制度，其中干扰参数低于一定的阈值。然后，我们将我们的技术和结果推广到高斯干扰网络与两个以上的用户。特别是，我们证明了总干扰阈值，低于该阈值，将干扰作为噪声处理，实现总容量，随着用户的数量而增加。
2009-02-15 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of the MISO Interference Broadcast Channel with Delayed CSIT
Maddah-Ali and Tse（MAT）方案是一种线性预编码策略，它利用干扰对准和发射机处完美但延迟的信道状态信息（延迟CSIT），提高了广播信道（BC）可以实现的自由度（DoF）。自其出现以来，许多工作已经将回溯干扰对齐（RIA）的概念扩展到其他多用户信道配置。然而，关于具有多个小区的广播信道，即干扰广播信道（IBC）知之甚少。在这项工作中，研究了$K$ -用户$C$ -具有延迟CSIT的小区多输入单输出（MISO）IBC（每个小区具有$K/C$用户）的DoF。我们表明，在IBC的MAT计划的直接应用失败，因为它需要从同一个源接收到的所有干扰。因此，在这种情况下，不是所有的干扰都可以被消除，从而阻塞了对接收到的消息的解码。我们将这种现象称为\textit{interference coupling}，它通过一次只服务一个小区来强制使用MAT方案。在这项工作中，我们提出了一个扩展，即解耦MAT方案（uMAT），利用多个细胞，解耦的干扰，并实现最知名的自由度内界几乎所有的设置。
2019-11-13 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom of the K-User MISO Interference Channel with Delayed Local CSIT
本文研究了一种K用户多输入单输出（MISO）干扰信道（IC），其中发射机获得的信道状态信息（CSIT）是完美的，但完全过时。[1]的作者针对MISO广播信道（BC）提出了使用这种延迟CSIT的回顾性干扰对准（RIA），但是对MISO IC的扩展是重要的步骤，因为每个发射机仅具有针对相应用户的消息。最近，[7]专注于单输入单输出（SISO）IC，并通过发明分布式高阶符号生成解决了这种瓶颈。我们的主要工作是将[7]推广到MISO情形，并结合[1]中提出的方案的一些特征。当采用$K\to\infty$时，所获得的总自由度（DoF）性能渐近地为64/15，优于所有先前已知的结果。
2015-02-25 cs.IT math.IT
Necessary Conditions for K/2 Degrees of Freedom
Stotz等人，2016年，报告了K用户单天线恒定干扰信道中每个用户实现1/2自由度的充分（注入性）条件。本文证明了这一条件是必要的，以及因此提供了一个等价的表征干扰信道矩阵允许充分的自由度。
2018-05-08 cs.IT math.IT
Guiding Blind Transmitters: Degrees of Freedom Optimal Interference Alignment Using Relays
发射机处的信道状态信息（CSI）（CSIT）对于干扰对齐方案以实现无线网络的最佳自由度（DoF）是重要的。本文研究了当发射机在没有ISIT可用的意义上是盲的时，半双工中继对X信道和干扰信道的自由度（DoF）的影响。特别是，它示出，添加具有全球CSI的中继节点的通信模型是足以恢复的自由度，这是最佳的这些模型与全球CSI在发射机。中继节点本质上帮助引导所发送的信号的方向，以促进干扰对准，从而利用CSIT实现最佳DoF。研究了一般的MxN X中继信道和K用户干扰信道，建立了在CSIT下实现最优DoF所需的中继天线数和中继数目的充分条件.使用中继，可以在有限信道使用中实现最佳DoF。中继只有延迟CSI的情况下的自由度也进行了研究，它表明，延迟CSI在中继的最佳自由度与全CSIT不能实现。研究了X通道和干扰通道的特殊情况，以获得进一步的设计见解。
2013-04-21 cs.IT math.IT
The Capacity Region of the 3-User Gaussian Interference Channel with Mixed Strong-Very Strong Interference
我们考虑3用户高斯干扰信道，并提供了一个外边界上的容量区域。在某些条件下，我们称之为混合强-甚强干扰条件，这个外界是可达到的。这些条件对应于在每个接收器处，一个发射器正在引起强干扰并且另一个正在引起非常强的干扰的情况。因此，我们描述了3用户干扰信道的容量区域与混合强-非常强的干扰。
2010-10-23 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 $不是整数，我们只给出了一些指导如何在接收机处对准干扰信号以实现上限。作为扩展，我们还显示了下行链路/上行链路蜂窝网络的线性和自由度上界。
2016-02-12 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom for Network-Coded Cognitive Interference Channel
我们研究了两个用户的认知干扰信道（CIC），其中一个发射机（主要）有知识的线性组合（在一个适当的有限域）的两个信息消息。我们把这种信道模型称为网络编码CIC，因为线性组合可能是在骨干有线网络中实现的一些线性网络编码方案的结果。对于可重复性，我们使用新的预编码计算和转发（PCoF）和脏纸编码（DPC），基于嵌套格码。作为GDoF特性的结果，我们表明，知道“混合数据”（信息消息的线性组合）提供了一个{ \em乘法}增益的高斯CIC，如果信号噪声（SNR）的功率比干扰噪声（INR）大于一定的阈值。例如，当使用$\SNR=\INR$时，网络编码认知比经典高斯CIC产生100%的增益。
2013-01-26 cs.IT math.IT
The Capacity Region of the One-Sided Gaussian Interference Channel
在弱干扰条件下，建立了单边高斯干扰信道的容量域。为了刻画这一区域，首先给出了单边高斯干扰信道下Han-Kobayashi内界的一种新表示。接下来，引入了一个新的外边界上的容量区域的信道，这是紧在弱干扰制度。这是在弱干扰状态中干扰信道的任何变体的第一容量区域。
2015-09-18 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
Canonical Conditions for K/2 Degrees of Freedom
我们提出了一个必要和充分条件，$1/2$自由度为每个用户在恒定的$K$ -用户单天线干扰信道。该条件适用于所有通道拓扑，即，到完全连接的信道以及具有不存在的单独链路的信道，由信道矩阵中的相应零反映。此外，它抓住了干扰对齐的本质，通过被表示在一个通用的注入性条件，保证信号和干扰的分离。最后，我们提供码本建设实现$1/2$自由度为每个用户的所有信道矩阵满足我们的条件。
2020-06-03 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Rate Region of the $K$-user Interference Channel with Blind CSIT Using Staggered Antenna Switching
本文研究了发射端信道状态信息为盲的$K$ -用户SISO干扰信道的干扰对齐问题。与目前流行的$K-$用户干扰对齐（IA）方案相比，本文的研究成果具有更强的实用性。在这种情况下，每个接收器都配备有一个可重新配置的天线，该天线试图将其所需信号放置在与干扰信号线性无关的子空间中。我们表明，如果信道值是已知的接收机，总和自由度（DOF）率区域的线性BIA交错天线切换是$\frac{Kr}{r^2-r+K}$，其中$r = \left \lceil{\frac{\sqrt{1+4K}-1}{2}} \right \rceil$。结果表明，$K-$用户干扰信道的最佳DoF速率区域是在渐近大网络中实现$\frac{\sqrt{K}}{2}$的DoF。因此，使用交错天线切换的$K$ -用户干扰信道的DoF随着用户的数量次线性地增长，而在发射机访问CSI的情况下，DoF线性地增长。此外，我们提出了可验证性和逆证明，以表明这是与交错天线切换的盲干扰对准（BIA）的自由度速率区域。
2016-02-10 cs.IT math.IT
On the Generalized Degrees of Freedom of Noncoherent Interference Channel
研究了相干时间为T个符号周期、衰落统计量为对称的块衰落非相干2用户干扰信道的广义自由度。我们证明了一个自然的训练为基础的计划，非相干IC，是次优的几个制度。我们研究和分析了几个替代方案：第一个是一个新的非相干方案使用率分裂。我们还考虑了一个方案，将干扰噪声（TIN）和时分复用（TDM）计划。我们表明，一个标准的训练为基础的计划，非相干IC优于这些计划之一，在几个制度：我们的研究结果表明，在非常弱的干扰制度，TIN计划是最好的;在强干扰制度，TDM计划和非相干速率分裂计划提供更好的性能;在其他情况下，无论是TIN，TDM或非相干速率分裂计划可以首选。我们还研究了带反馈的非相干集成电路，并提出了另一种非相干速率分裂方案。再次反馈的情况下，我们的研究结果表明，一个自然的训练为基础的计划可以优于其他计划。
2021-05-10 cs.IT math.IT
Spatial Self-Interference Isolation for In-Band Full-Duplex Wireless: A Degrees-of-Freedom Analysis
带内全双工无线通信的挑战是管理自干扰。许多设计已经采用了空间隔离机制，例如屏蔽或多天线波束成形，以将自干扰波与接收器隔离。这样的空间隔离方法是有效的，但是通过将发送和接收信号限制到可用空间的子集，信道的全部空间资源未被充分利用，花费了可能使以全双工模式操作的净益处无效的成本。在本文中，我们利用基于天线理论的信道模型来分析空间自由度可用于全双工功能的基站，并观察到，空间隔离是否优于时分（即半双工）在很大程度上取决于散射体的几何分布。除非散射到预期用户的对象的角展度与反向散射到基站的对象的展度重叠，否则空间隔离优于时分，否则时分可能是最佳的。
2015-06-10 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom for Opportunistic Interference Alignment with 1-Bit Feedback: The 3 Cell Case
启发式干扰对齐（OIA）利用信道的随机性和用户选择的多用户分集。对于OIA，发射机需要信道状态信息（CSI），其通常在接收机侧测量并经由反馈信道发送到发射机侧。Lee和Choi表明，假设完美的实值反馈，每个发射机的$d$自由度（DoF）在3小区MIMO干扰信道中是可实现的。然而，实值变量的反馈仍然需要无限的速率。在本文中，我们研究了1比特量化的机会干扰对齐（OIA）在3小区干扰信道。我们证明，1位反馈是足够的，以实现最佳的自由度$d$在3小区MIMO干扰信道，如果每个小区的用户数被缩放为${\rm SNR}^{d^2}$。重要的是，具有1位反馈的OIA所需的用户数量与具有实值反馈的相同。对于一个给定的系统配置，我们提供了一个最佳选择的1位量化器，它捕获了大部分的容量提供了一个系统与实值反馈。使用我们的新的1比特反馈方案OIA，我们比较OIA与IA，并表明OIA具有更低的复杂度，并提供了更好的速率在蜂窝通信系统的实际操作区域。
2015-05-05 cs.IT math.IT
