Dirty Paper Coding for Fading Channels with Partial Transmitter Side Information
本文研究了Costa信道的一种更一般的形式-衰落脏纸信道(FDPC)Y = H(X + S)+Z上的脏纸编码(DPC)问题,即在发射端(CSIT)和接收端(CSIR)分别部分和完全知道衰落过程H的情况下.在这个问题中的一个关键步骤是确定最佳的通货膨胀因子(根据科斯塔的选择辅助随机变量)时,只有部分CSIT。为此,提出了两种迭代数值算法。这两种算法都被认为是通货膨胀因子的好选择。最后,高信噪比(信噪比)的行为,可达到的速率在FDPC处理。证明了FDPC(具有t个发射天线和r个接收天线)即使在没有CSIT的情况下也实现了min(t,r)log SNR的最大可能缩放因子。此外,在高信噪比的制度,Costa的辅助随机变量的选择的最优性建立,即使在FDPC的特殊情况下,有部分(或没有)CSIT与t <= r。使用FDPC的高SNR缩放律结果(如前所述),示出了与其他基于波束成形的多用户策略不同,基于DPC的多用户传输策略可以在具有部分(或没有)CSIT的多输入多输出高斯广播信道上实现单用户和速率缩放因子。
2009-01-19 cs.IT math.IT
Reinforcement-based data transmission in temporally-correlated fading channels: Partial CSIT scenario
强化算法是指利用前一次试验的结果和奖惩规则进行下一步参数设置的方案。在本文中,我们使用加固算法的概念,在无线网络中开发不同的数据传输模型。考虑时间相关衰落信道,结果的情况下,部分信道状态信息在发送端(CSIT)。如所展示的,增强算法的实现显著地提高了通信设置的性能,具有与最先进的方案中相同的反馈负载/复杂性。
2014-09-11 cs.IT math.IT
Capacity Results for Binary Fading Interference Channels with Delayed CSIT
为了研究发射端缺乏最新信道状态信息(CSIT)的影响,我们考虑了具有延迟CSIT的两用户二进制衰落干扰信道。我们描述了均匀假设下的信道增益在时间和空间上具有相同和独立的分布,消除了利用时间/空间相关性的可能性,这种信道的容量区域。我们介绍和讨论了几种新的编码机会,过时的CSIT,可以扩大可实现的速率区域。容量实现方案依赖于这些机会的准确组合、级联和合并,这取决于信道统计。外边界是基于一个极值不等式,我们开发的二进制广播信道延迟CSIT。我们进一步扩展的结果和表征的容量区域时,输出反馈链路可从接收机到发射机除了延迟的信道状态信息的知识。我们还讨论了我们的结果的推广到非齐次设置。
2014-07-30 cs.IT math.IT
Coded Modulation with Mismatched CSIT over Block-Fading Channels
研究了具有离散输入和发射端不匹配(不完全)信道状态信息的时延受限块衰落信道(CSIT)上的可靠通信。CSIT失配被建模为高斯随机变量,其方差作为信噪比(SNR)的幂衰减。一个特别的重点放在大信噪比衰减的中断概率时,使用长期功率约束的功率控制。在没有明确表征相应的功率分配算法的情况下,我们推导出中断指数作为系统参数的函数,包括CSIT噪声方差指数和峰值功率约束指数。它示出,CSIT,即使有噪声,总是有益的,并导致重要的增益的指数。它还表明,当多维旋转或预编码器在发射机处使用,可以获得进一步的指数增益,但以较大的解码复杂度为代价。
2009-06-01 cs.IT math.IT
Approximate Capacity of Fast Fading Interference Channels with No Instantaneous CSIT
我们开发了一个表征衰落模型,它分配一个数字称为对数詹森的差距,以一个给定的衰落模型。我们表明,作为一个有限的对数詹森的差距的后果,近似的容量区域可以获得快衰落干扰信道(FF-IC)的几种情况。我们说明了三个实例,其中一个恒定的容量差距可以获得作为对数詹森的差距的函数。首先,对于既无反馈又无发射端瞬时信道状态信息(CSIT)的FF-IC,如果衰落分布具有有限对数Jensen间隙,我们证明了基于平均干扰噪声比(inr)的速率分裂方案可以达到其近似容量。其次,我们证明了一个类似的计划,可以达到近似的容量的FF-IC反馈和延迟CSIT,如果衰落分布有有限的对数詹森的差距。第三,当这个条件成立时,我们证明了点到点码可以达到近似容量的一类反馈FF-IC。我们证明了对数詹森的间隙是有限的常见的衰落模型,包括瑞利和Nakagami衰落,从而获得近似的容量区域的FF-IC与这些衰落模型。对于瑞利衰落,对于非反馈情况,获得的容量间隙为每信道1.83比特,对于反馈情况,获得的容量间隙为每信道2.83比特。我们的分析也产生近似的容量结果衰落2抽头ISI信道和衰落干扰多址信道作为推论。
2018-06-03 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Rates over a Fading Channel with CSIT and CSIR
在这项工作中,我们得到的最大传输速率在一个给定的码字长度$n$,平均错误概率$ε$和功率约束$\bar{P}$的上下界,在有限值,块衰落加性高斯白噪声(AWGN)信道的信道状态信息(CSI)在发送器和接收器。这些界限表征了有限块长度编码速率与信道容量的偏差,而信道容量又是通过时间上的注水功率分配来实现的。得到的界限也表征可能由于CSI在有限块长度制度的发射机的速率增强。通过数值例子进一步阐明了结果。
2017-11-13 cs.IT math.IT
On the Achievable Diversity-Multiplexing Tradeoff in MIMO Fading Channels with Imperfect CSIT
在本文中,我们分析了分集和复用在多输入多输出(MIMO)信道与不完善的信道状态信息在发送端(CSIT)的基本权衡。我们表明,不完美的CSIT,更高的分集增益,以及更有效的分集复用权衡(DMT)可以实现。在具有K个发射/接收天线的多输入单输出(MISO)/单输入多输出(SIMO)信道的情况下,可以在空间复用增益r处获得d(r)=K(1-r+Kα)的分集增益,其中α是本文定义的CSIT质量。对于M(M>1)个发射天线和N(N>1)个接收天线的一般MIMO信道,我们证明了根据α的值,可以得到不同的DMT,并且α的值对可实现的分集有很大的影响,特别是在高复用增益下。具体地,当α高于某个阈值时,可以实现d(r)=MN(1+MNα)-(M+N-1)r的分集增益;否则,可实现的DMT低得多,并且可以被描述为取决于M、N、r和α的不连续线段的集合。我们的分析表明,不完美的CSIT显着提高可实现的分集增益,同时享受高空间复用增益。
2009-08-16 cs.IT math.IT
The Capacity Region of the Wireless Ergodic Fading Interference Channel with Partial CSIT to Within One Bit
基本容量限制的两个用户的无线遍历衰落IC与部分信道状态信息在发射机(CSIT),其中每个发射机配备了一个任意的确定性函数的信道状态(这个模型产生一个完全控制有多少状态信息是可用的)。在衰落网络的分析中,特别是包括衰落IC的多接收器网络,主要挑战之一是获得有效的容量外边界。本文针对两用户遍历衰落信道建立了一个新的容量外界。为此目的,通过广播信道技术(即,利用Csiszar-Korner恒等式对向量随机变量组成的互信息函数进行操作)和基因辅助技术,首先导出了由包含辅助随机变量的互信息函数表征的单字母外界。然后,通过新的论点,导出的界限优化其辅助工具,仅使用熵功率不等式。除了被很好地描述,我们的外边界是有效的,从几个方面。具体地说,它是最佳的衰落IC均匀强干扰。此外,它是均匀混合干扰的信道的速率和最优的。更重要的是,它被证明,当每个发射机有机会获得任何数量的CSIT,其中包括其非对应的接收机的干扰噪声比,外部边界的差异不超过一个比特从可实现的速率区域由Han-Kobayashi计划。这个结果被视为一个自然的概括的ETW内的一个比特的容量结果的静态信道的无线遍历衰落的情况。
2013-02-14 cs.IT math.IT
Outage-based ergodic link adaptation for fading channels with delayed CSIT
链路自适应技术是一种根据信道变化动态调整传输数据率的技术,通常用于处理无线信道的时变特性。然而,当由于反馈延迟而使发送器处的信道状态信息(CSIT)延迟超过信道相干时间时,如果不考虑该延迟,则链路自适应的效果可能被带走。处理这种延迟的一种方法是在给定可用观测的情况下预测当前信道质量,但这将不可避免地导致预测误差。本文提出了一种不同视角的算法。通过使用当前信道给定观测的条件cdf,可以计算传输速率$R$的每个值的中断概率。通过假设传输出错率(BLER)由中断概率决定,也可以计算出期望吞吐量,并确定$R$使其最大化.在信道具有遍历性的情况下,该方案被设计为最优方案,并在一定的瑞利衰落信道模型下显示出明显优于传统方案的性能.
2012-09-27 cs.IT math.IT
The Role of Correlation in the Doubly Dirty Fading MAC with Side Information at the Transmitters
我们研究了衰落相关性对双脏衰落多址接入信道(MAC)的性能的影响,在发射机处具有非因果已知的边信息。利用Copula理论,我们推导出封闭形式的表达式的中断概率和覆盖区域的任意依赖条件下。我们发现,衰落信道系数之间的正相关结构是有益的系统性能,因为它提高了中断概率和扩展的覆盖区域相比,独立衰落的情况下。相反,负相关结构对两个性能指标都有不利影响。
2021-06-22 cs.IT math.IT
On Capacity of the Dirty Paper Channel with Fading Dirt in the Strong Fading Regime
通过对脏纸容量的经典研究,证明了在加性状态和加性高斯白噪声的Gelfand-Pinsker问题中,可以实现完全干扰预消除。这个结果在理想化的假设下成立,即在发射机和接收机处都有完美的信道知识。虽然接收机处的信道知识可以通过导频音获得,但是发射机信道知识更难获得。出于这个原因,我们有兴趣在更现实的假设下,只有部分信道的知识是在发射机的能力特征。我们研究,更具体地说,脏纸信道中的干扰序列乘以未知的发射机,但在接收机已知的衰落值。对于这个模型,我们建立了一个近似表征的情况下,在信道实现之间的衰落值变化很大的容量。在这种情况下,我们称之为强衰落状态,容量预对数因子等于可能的衰落实现的数量的倒数。
2014-05-09 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate Region of a Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
本文研究了快衰落多天线高斯广播信道上的保密信息安全传输(FMGBC-CM),其中多天线发送端向两个用户发送独立的保密信息,且发送端只知道接收端的信道状态信息。我们首先使用FMGBC-CM的相同边缘属性来分类非平凡情况,即,那些没有降级到公共窃听渠道的。然后,我们通过求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子来推导FMGBC-CM的可实现速率区域。由于复杂的速率区域公式,我们采取低信噪比分析来研究信道的特性。最后,数值例子表明,在信息论保密要求下,两个用户可以同时获得正速率。
2012-06-25 cs.IT math.IT
Outage behavior of slow fading channels with power control using noisy quantized CSIT
本研究的主题是在多天线慢衰落信道下,量化反馈和部分功率控制的中断行为。一个固定速率的通信系统被认为是。从文献中得知,在无误差反馈的情况下,用于功率控制的中断最优量化器具有循环结构。此外,系统的分集增益与功率控制码本的基数成多项式增加。在这里,一个类似的系统进行了研究,但当反馈链路是容易出错的。我们证明,在高信噪比制度,最佳量化器结构与噪声反馈仍然是圆形的,最佳Voronoi区域是连续的非零概率区间。此外,最优功率控制码本类似于信道优化标量量化器(COSQ),即,Voronoi区域与错误的反馈信息合并。使用COSQ,系统的中断性能优于无反馈方案。然而,渐近分析表明,系统的分集增益是相同的no-CSIT计划,如果有一个非零和非零的反馈错误概率。
2008-04-04 cs.IT math.IT
Capacity Region of Layered Erasure One-sided Interference Channels without CSIT
本文研究了一种分层擦除干扰信道模型,它是利用确定性模型方法对具有衰落的高斯干扰信道的简化。特别地,分层擦除单侧干扰信道的容量区域是完全确定的,假设信道状态信息(CSI)是已知的接收机,但没有CSI在发射机(CSIT)。结果适用于任意衰落统计。Aggarwal、Sankar、Calderbank和Poor关于几种干扰配置下的容量域或总容量的先前结果被证明是本文所示容量域的特例。
2009-09-06 cs.IT math.IT
Ergodic Fading MIMO Dirty Paper and Broadcast Channels: Capacity Bounds and Lattice Strategies
多输入多输出(MIMO)版本的脏纸信道进行了研究,其中的信道输入和污垢经历相同的衰落过程和衰落信道状态是已知的接收机(CSIR)。这表示信号和干扰源位于同一位置的设置,例如在广播信道中。首先,科斯塔的脏纸编码(DPC)的一个变种,其可实现的速率是在一个恒定的差距,所有的信号和污垢的权力。此外,提出了一种格型编码和解码方案,其判决区域与信道实现无关。在瑞利衰落下,格型编码方案的容量间隙随着接收天线的数目而消失,即使在有限的信噪比(SNR)下。因此,尽管衰落脏纸信道的容量仍然是未知的,这项工作表明,它是不远的无尘对应。来自脏纸信道的见解直接导致用于双用户MIMO广播信道(BC)的传输策略,其中发射器相对于每个接收器发射期望和不期望(脏)信号的叠加。分析了两个用户在不同衰落动态下格型编码方案的性能,表明高维格型可以实现接近容量的速率。
2017-06-20 cs.IT math.IT
On Stochastic Orders and Fast Fading Multiuser Channels with Statistical CSIT
本文研究了衰落高斯多用户信道。如果信道对于发射机是完全已知的,则已经针对其中信道可以满足某些信息理论阶数(诸如劣化或强/非常强的干扰)的许多情况建立了容量。在这里,我们研究的情况下,只有统计的信道是已知的发射机,这是一个开放的问题,在一般情况下。本文的主要贡献如下:首先,我们引入了一个框架来分类随机衰落信道的联合分布的基础上,利用三个方案:最大耦合,耦合,和copula。所有方案的基本精神是,我们通过改变联合分布来获得等效信道,使得它现在满足一定的信息论顺序,同时确保不同用户的信道的边缘分布不变。该等效多用户信道的构造允许我们直接利用现有的容量结果,其中包括高斯干扰信道、高斯广播信道和高斯窃听信道。我们还扩展的框架,以一个特定的内存结构,即有限状态的信道,其中马尔可夫衰落广播信道作为一个特殊情况进行了讨论。几个实际的例子,如瑞利衰落和Nakagami- \textit{m}衰落说明推导结果的适用性。
2018-10-03 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Dirty Paper Channel with Fast Fading and Discrete Channel States
“写脏纸”容量结果关键地取决于发射机处的完美信道知识,因为信道实现中即使很小的不确定性的存在也严重地妨碍了发射机针对信道状态对其传输进行预编码的能力。这是特别令人失望的,因为它意味着实际系统中的干扰预编码仅在用户处的信道估计具有非常高的精度时才有效,而这是在无线环境中通常无法达到的条件。在本文中,我们表明,当状态序列是从一个离散分布,如受约束的输入星座,状态解码可以近似为最佳的,是可能的实质性改进。我们认为“写在脏纸上”的信道中,状态序列乘以一个快速衰落过程,并推导出条件的衰落和状态分布的状态解码接近容量。这些条件直观地涉及到接收器正确识别输入和状态实现的能力,尽管衰落引入了不确定性。
2016-02-06 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the Broadcast Channel with Hybrid CSI at Transmitter and Receivers
通常,广播信道的不同链路可能经历不同的衰落动态,并且可能经历不相等的或混合的信道状态信息(CSI)状况。衰落越快且衰落块长度越短,则需要在接收器处训练和估计链路的频率越高,并且CSI在发射器处过时或不可用的可能性越大。在存在CSI限制的情况下,链路衰落动态的差异可以通过具有不相同的链路衰落块长度以及不同的链路CSIR/CSIT条件的多用户广播信道来建模。本文研究了MISO广播信道,其中一些接收器经历较长的相干间隔(静态接收器),并具有CSIR,而其他一些接收器经历较短的相干间隔(动态接收器),并不享受免费的CSIR。我们考虑了上述模型的各种CSIT条件,包括无CSIT,延迟CSIT或混合CSIT。为了研究自由度自由度区域,我们采用干扰对齐和波束成形以及产品叠加,该产品叠加允许将导频和数据同时但无污染地传输到不同的接收器。外部边界采用极值熵不等式以及离散无记忆多用户多级广播信道的性能的边界。对于几种情况下,内部和外部的边界建立,要么部分满足,或随着增加的相干时间的间隙减小。
2017-09-09 cs.IT math.IT
The Impact of Phase Fading on the Dirty Paper Channel
研究了相位衰落对经典Costa脏纸编码信道的影响。我们考虑这种信道模型的变化,其中干扰序列的幅度在发射机处是已知的,而其相位在接收机处是已知的。虽然该信道的容量已经确定,但它是使用辅助随机变量表示的,并作为最大化问题的解。为了规避困难评估能力,我们推导出替代的内部和外部边界,并表明这两个表达式是在一个有限的距离。这提供了仅取决于信道参数的容量的近似表征。我们认为,特别是,两个分布的相位衰落:循环二项式和循环均匀。第一分布模拟发射机对干扰相位具有最小不确定性的场景,而第二分布模拟完全不确定性。对于循环二项衰落,我们表明,与高斯信号的合并仍然接近容量,在没有相位衰落的信道。相反,在循环均匀衰落的情况下,高斯信令的合并不再有效,并且开发了新的干扰避免策略以接近容量。
2014-01-17 cs.IT math.IT
On Secrecy Capacity of Fast Fading MIMOME Wiretap Channels With Statistical CSIT
在本文中,我们考虑在各态历经瑞利快衰落多输入多输出多天线窃听(MIMOME)窃听信道的安全传输,只有统计信道状态信息在发射机(CSIT)。当合法接收方的天线数大于(或等于)窃听方的天线数时,通过建立一个新的保密容量上界,证明了部分CSIT下的第一个MIMOME保密容量。其关键步骤是通过将合法接收者的信道矩阵分成两个子矩阵,并将其中一个子矩阵设置为与窃听者的信道矩阵相同来形成MIMOME降级信道。接下来,在所有发射天线的总功率约束下,我们解析地解决了信道输入协方差矩阵优化问题,以充分表征MIMOME保密容量。通常,MIMOME优化问题是非凹的。然而,由于提出的降级信道,我们可以将随机MIMOME优化问题转化为舒尔凹问题,然后找到它的解决方案。除了总功率约束,我们还研究了保密容量时,发射机受到实际的每天线功率约束。相应的优化问题甚至更困难,因为它不是Schuar凹的。在这两种功率约束下,当合法接收方和窃听方的天线数相差足够大时,相应的MIMOME保密容量都可以随信噪比(SNR)而变化.然而,当合法的接收器和窃听者各自具有单个天线时,这样的SNR缩放对于两种情况都不存在。
2013-09-06 cs.IT math.IT
Writing on Dirty Paper with Resizing and its Application to Quasi-Static Fading Broadcast Channels
本文研究了经典问题“写在脏纸上”的一个变体,其中输入和干扰或污垢的总和乘以一个随机变量,该随机变量对解码器已知,但对编码器未知。Costa的脏纸编码(DPC)计划的可实现的速率计算和比较的情况下,解码器的也知道污垢。在遍历的情况下,相应的速率损失渐近消失在高和低信噪比(SNR)的限制,并在所有有限的SNR为典型的分布,如瑞利,Rician,Nakagami是小的。在准静态的情况下,DPC计划是无损的,在所有SNR的中断概率。作为鲁棒性的应用,研究了无发送信道状态信息(CSI)的准静态衰落广播信道(BC)。结果表明,DPC计划导致中断可达率区域,严格占主导地位的时分。
2007-04-20 cs.IT math.IT
Dynamic Transmit Covariance Design in MIMO Fading Systems With Unknown Channel Distributions and Inaccurate Channel State Information
本文研究了在信道状态分布未知和信道状态信息不准确的情况下,同时受长期和短期功率约束的点对点MIMO衰落系统中的动态发送协方差设计问题。首先,瞬时的情况下,但可能不准确的信道状态信息在发射机(CSIT)的治疗。通过扩展的漂移加惩罚技术,一个动态的传输协方差策略的开发和接近最优的$O(δ)$间隙,其中$δ$是CSIT的不准确性的措施,无论信道状态分布,而不需要知道这个分布。接下来,考虑了延迟和不准确的信道状态信息的情况。在这种情况下,最大化遍历容量的最优传输协方差解是根本不同的,并且开发了基于凸投影的不同在线算法。针对这种延迟CSIT情况提出的算法也具有$O(δ)$最优性间隙,其中$δ$再次是CSIT的不准确性度量。
2017-04-18 cs.IT math.IT
On the Dirty Paper Channel with Fast Fading Dirt
Costa的“写在脏纸上”的结果表明,在具有加性状态和加性高斯白噪声的Gel`fand-Pinsker问题中可以实现全状态预消除。在发射机和接收机都具有全信道知识的假设下,该结果成立。在这项工作中,我们考虑的情况下,状态乘以遍历衰落过程,这是不知道在编码器。我们研究的情况下,在接收机的衰落知识和情况下,它不:对于这两种模式,我们得出的内部和外部的界限容量和确定的两个界限之间的距离时,可能的。对于在发射机或接收机处没有衰落知识的信道,对于包括许多典型衰落模型的一类衰落分布,内界和外界之间的间隙是有限的。在容量逼近策略中,发射机对状态的衰落时间的平均值执行Costa的预编码,而接收机将剩余的信号视为噪声。对于只有接收机的衰落知识的情况下,我们确定了两类离散衰落分布的内界和外界之间的有限间隙。第一类分布是其中存在大于一半的概率质量的分布,而第二类分布是其中衰落均匀分布在指数间隔开的值上的分布。不幸的是,在连续衰落分布的情况下的容量仍然很难表征。
2015-06-14 cs.IT math.IT
Optimal Use of Current and Outdated Channel State Information - Degrees of Freedom of the MISO BC with Mixed CSIT
我们考虑一个多输入单输出(MISO)广播信道与混合信道状态信息在发射机(CSIT),由不完美的当前CSIT和完美过时的CSIT。Kobayashi等人最近的工作提出了一种方案,该方案利用了不完美的当前CSIT和完美的过时CSIT,并且实现了比单独地仅利用不完美的当前CSIT或仅利用过时CSIT可能的更高的自由度(DoF)。在这项工作中,我们进一步提高了可实现的自由度在这种设置中,通过纳入额外的私人消息,并提供了一个严格的信息理论自由度的外边界,从而确定自由度的最佳使用混合CSIT。新的结果是更强的,即使在原来的设置只有延迟CSIT,因为它允许我们删除的限制性假设的统计等效衰落的所有用户。
2012-03-06 cs.IT math.IT
Isotropic MIMO Interference Channels without CSIT: The Loss of Degrees of Freedom
研究了在各向同性衰落信道下的两用户MIMO干扰信道。我们假设用户配备了任意数量的天线和信道状态信息(CSI)是在接收机只。获得了自由度区域的外边界,这表明在许多情况下由于在发射机处缺乏CSI而导致自由度的损失。
2009-10-15 cs.IT math.IT
Binary Fading Interference Channel with No CSIT
本文研究了双用户二进制衰落(或擦除)干扰信道的容量区域,其中发射机不知道信道状态信息。我们开发了新的内界和外界这个问题。我们确定三个政权的基础上的信道参数:弱,温和,强干扰制度。有趣的是,这类似于两用户高斯干扰信道的广义自由度,其中发射机具有完美的信道知识。我们表明,对于弱干扰制度,作为擦除处理干扰是最佳的,而对于强干扰制度,解码干扰是最佳的。对于适度的干扰制度,我们提供了新的内部和外部边界。内界的基础上修改的韩小林计划的擦除通道,增强分时。我们研究了我们的内界和我们的外界之间的差距为适度的干扰制度,并比较我们的结果的高斯干扰信道。推导新的外边界有三个主要步骤。我们首先创建一个收缩通道,与原始通道相比,它具有更少的状态,以便使分析易于处理。然后,我们证明了相关引理,显示了一个外边界上的容量区域的收缩通道也作为一个外边界的原始通道。最后利用条件熵泄漏引理,我们推导出收缩信道容量区域的外界。
2017-03-24 cs.IT math.IT
The Capacity Region of p-Transmitter/q-Receiver Multiple-Access Channels with Common Information
本文研究了一些多址接入场景与合作发射机的容量问题。首先,具有公共信息的通用多址信道(MAC),即,考虑P个发射机向Q个接收机发送私有消息以及公共消息并且每个接收机解码所有消息的情况。离散无记忆信道的容量区域的特点。然后,一般的高斯衰落MAC与公共信息,其中部分信道状态信息(CSI)是在发射机(CSIT)和完美的CSI是在接收机(CSIR)可用。一个编码定理证明了这个模型,产生一个确切的表征的吞吐量容量区域。最后,研究了一个两发射/一接收的高斯衰落MAC,它采用部分CSIT和完美CSIR的会议编码器,并确定了它的容量区域。对于只考虑CSIR的高斯衰落模型(发射机不能接入CSIT),给出了瑞利衰落的一些数值例子和仿真结果。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Information Rates for Channels with Fading, Side Information and Adaptive Codewords
本文利用广义互信息(GMI)计算衰落信道的可达速率,对比了基于MMSE估计的正反向辅助信道模型,并分析了自适应码字、输出字母表划分及功率控制策略对容量和速率的影响。
2023-05-20 cs.IT math.IT
Coding for Quasi-Static Fading Channel with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文针对发射端具有不完美信道状态信息和量化反馈的准静态衰落信道,通过在 SK 型收发机中引入模格函数与辅助信号,完全消除了由 I-CSIT 引起的译码错误,成功设计了高效的 SK 型编码方案。
2025-07-02 cs.IT math.IT
Distributed Rate Adaptation and Power Control in Fading Multiple Access Channels
传统上,相干衰落多址接入信道(MAC)的容量区域分析在两个流行的上下文中。在第一个,一个集中式系统,在发射机(CSIT)的全信道状态信息,并共同选择每个衰落矢量实现的通信参数,如发射功率和数据速率。另一方面,在具有分布式CSIT的快衰落链路中,通过在足够多的信道实现上执行遍历平均来补偿完整CSI的缺乏。注意,分布式CSI可能需要分散式功率控制以实现最佳数据传输。除了这两个模型,慢衰落链路和分布式CSIT的情况下,虽然相关的许多系统,已收到少得多的关注。在本文中,块衰落的AWGN MAC与完整的CSI在接收端和分布式CSI在发送端被认为是。链路经历独立的衰落,但具有任意的衰落分布。信道统计和相应的长期平均发射功率对于所有各方都是已知的。我们首先考虑的情况下,每个编码器只知道自己的链路质量,而不是别人。对于这个模型,我们计算的自适应容量区域,即收集的平均速率元组下块的编码/解码,使得每个衰落实现的速率元组是在瞬时MAC容量区域。在我们的解决方案中的关键步骤是一个最佳的速率分配函数的任何给定的一组分布式功率控制法在发射机。这也使我们能够表征最佳功率控制的衰落模型的广泛的类。还提出了进一步的扩展以考虑发射机处的更一般的CSI可用性。
2014-09-16 cs.IT math.IT
Interference Alignment for the MIMO Interference Channel with Delayed Local CSIT
我们考虑MIMO(多输入多输出)高斯干扰信道的i.i.d.天线和信道使用上的衰落以及发射机处的延迟本地信道状态信息(CSIT)。对于两个用户的情况下,可扩展性结果的自由度(DoF)区域的这个通道。我们还证明了我们的可实现的自由度区域的一些天线配置的紧密性。有趣的是,在某些情况下,具有延迟局部CSIT的DoF区域与具有完美CSIT的DoF区域相同,并且严格大于没有CSIT的DoF区域。然后,我们考虑的$K$用户MISO(多输入单输出)IC,并表明,该通道的自由度可以大于一个延迟本地CSIT。
2011-02-28 cs.IT math.IT
Optimal Throughput Fairness Trade-offs for Downlink Non-Orthogonal Multiple Access over Fading Channels
最近,非正交多址接入(NOMA)作为5G使能技术之一引起了相当大的兴趣。然而,由于连续解码,下行链路通信中具有较好信道条件的用户本质上受益于NOMA,需要明智的设计来保证用户公平性。本文研究了衰落信道下两用户下行NOMA系统。对于延迟容忍传输,平均和速率最大化受到平均和峰值功率约束以及最小平均用户速率约束。利用拉格朗日对偶分解方法,得到了发射端全信道状态信息(CSIT)下的最优资源分配,并基于分析结果,提出了部分CSIT下的有效功率分配策略.并行地,对于延迟受限传输,在全CSIT下,在最大允许用户中断约束下最大化延迟受限吞吐量(DLT)的总和,并且还在部分CSIT下执行对DLT的总和的分析。此外,一个最佳的正交多址接入(OMA)方案也被研究作为一个基准,以证明NOMA在全CSIT下的OMA的优越性。最后,通过平均和速率(sum-DLT)与最小(最大)平均用户速率(中断)要求的不同权衡,通过模拟验证了理论分析。
2018-02-22 cs.IT cs.NI math.IT
On The Fast Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
在窃听信道中,通常假设窃听者的信道状态信息(CSI)在发送端是完全或部分已知的。然而,在完美的保密性约束下,窃听者可能没有动机反馈任何正确的CSI。在本文中,我们考虑了一个更可行的问题,即发射机拥有窃听者的CSI。即,具有机密消息的快衰落多天线高斯广播信道(FMGBC-CM),其中两个接收器都是合法用户,使得他们都愿意反馈准确的CSI以维持他们的安全传输,并且不被另一个窃听。我们假设只有信道状态信息的统计是已知的发射机。我们首先展示了FMGBC-CM不被降级到普通窃听信道的必要条件。然后,我们推导出可实现的速率区域的FMGBC-CM的信道输入的协方差矩阵和膨胀因子是未知的,有待解决。之后,我们提供了一个解析解的信道输入协方差矩阵。我们还提出了一种迭代算法来求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子。由于正常信噪比下的速率域公式比较复杂,我们采用低信噪比分析来研究信道特性。最后,数值算例表明,在完全保密约束下,两个用户可以同时获得正速率,这验证了我们推导的必要条件。数值结果也说明了解析解和所提算法在不同条件下求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子的有效性。
2013-07-09 cs.IT math.IT
Dirty-paper Coding without Channel Information at the Transmitter and Imperfect Estimation at the Receiver
在本文中,我们研究的影响,不完善的信道估计在接收机和没有信道知识在发射机上的容量的衰落科斯塔的信道状态信息非因果已知的发射机。我们推导出最佳的脏纸编码(DPC)计划和相应的可实现的速率与高斯输入的假设。我们的研究结果,不相关的瑞利衰落,提供直观的见解的影响的信道估计和信道特性(如信噪比,衰落过程,信道训练)的可实现的速率。这些在多用户无线通信(例如广播信道)和信息嵌入应用(例如鲁棒水印)的实际场景中是有用的。我们还研究了适合每个应用程序的最佳训练设计。我们提供了一个单用户衰落科斯塔的信道与最大似然(ML)信道估计的数值结果。这些说明了一个有趣的实际的权衡之间的训练量和它的影响,使用DPC方案的干扰消除性能。
2007-06-19 cs.IT math.IT
Outage Bound for Max-Based Downlink Scheduling With Imperfect CSIT and Delay Constraint
我们考虑下行链路基于最大值的调度,其中基站和每个用户都配备有一个天线。在每个时隙中,基站获得所有用户的信道增益,并选择具有最大平方信道增益的用户。假设发射机处的信道状态信息(CSIT),即,平方信道增益可能是不准确的,我们推导出中断概率的下限,当在延迟约束下不满足所需的数据率时发生中断。的界限是紧密的瑞利衰落,并显示所需的速率和CSIT错误影响中断性能。
2016-06-13 cs.IT math.IT
A Large-System Analysis of the Imperfect-CSIT Gaussian Broadcast Channel with a DPC-based Transmission Strategy
考虑了具有$K$发射天线和$K$单天线用户的高斯广播信道(GBC),其中信道状态信息在发射机处通过每个用户容量为$r$比特的有限速率反馈链路获得。吞吐量(即,由$K$归一化的和速率)在极限中被分析为具有$\frac{r}{K} \to \bar{r}$的$K \to \infty$。考虑迫零脏纸编码(ZFDPC)的传输策略,推导出渐近吞吐量的封闭表达式。据观察,即使在有限速率反馈设置下,ZFDPC实现了显着更高的吞吐量比迫零波束成形。使用渐近吞吐量表达式,获得的用户数被选择,以最大限度地提高吞吐量的问题得到解决。
2010-02-18 cs.IT math.IT
Toward the Performance vs. Feedback Tradeoff for the Two-User MISO Broadcast Channel
对于两个用户的MISO广播信道与不完美的和延迟的信道状态信息在发射机(CSIT),工作探讨了性能之间的权衡,一方面,和CSIT的及时性和准确性的另一方面。这项工作考虑了一个广泛的设置,其中通信发生在一个随机衰落过程的存在下,并在存在的反馈过程中,在任何时间点,可以提供CSIT估计-一些任意精度-任何过去,当前或未来的信道实现。这种反馈质量可能在CSIT准确性和及时性的所有范围内随时间波动,范围从完全准确和即时可用的估计到最小准确性的延迟估计。在标准假设下,工作得到的自由度(DoF)的区域,这是严格的大范围的CSIT质量。该导出的DoF区域简明地捕获信道相关性的影响,预测的、当前的和延迟的CSIT的准确性,并且通常捕获关于任何信道在任何时间提供的CSIT的质量的影响。这项工作还介绍了新的计划-在不完善和延迟CSIT的背景下-采用编码和解码的相位马尔可夫结构。的结果举行了一大类的块和非块衰落信道模型,他们统一和扩展了许多以前的尝试,以捕捉不完美和延迟反馈的效果。这种一般性还允许考虑新颖的相关设置,诸如新的周期性演进的反馈设置,其中反馈比特的逐渐累积随着时间在有限相干周期上的进展而逐渐地改善CSIT。
2013-09-24 cs.IT math.IT
Ring Compute-and-Forward over Block-Fading Channels
准静态信道中的计算和转发协议通常采用基于有理数整数$\mathbb{Z}$、高斯整数$\mathbb{Z}\left[i\right]$或爱森斯坦整数$\mathbb{Z}\left[ω\right]$的格码,而其扩展到更一般的信道通常假设在发射机处的信道状态信息(CSIT)。在本文中,我们提出了一种新的方案,计算和转发块衰落信道中没有CSIT,这是被称为环计算和转发,因为衰落系数量化的代数整数环的规范嵌入。由于所采用的代数格的乘法闭包,中继能够解码格码字的代数整数线性组合。我们分析了它的可实现的计算速度,并显示它优于传统的计算和转发的基础上$\mathbb{Z}$格。通过研究Diophantine近似的代数共轭效应,证明了优化计算速率的自由度为${n}/{L}$,其中$n$为块数,$L$为用户数.
2019-05-10 cs.IT math.IT
Training and Feedback Optimization for Multiuser MIMO Downlink
我们考虑MIMO衰落广播信道,其中衰落信道系数在跨越相干时间$\times$相干带宽的时频块上是恒定的。在闭环系统中,通过基站发送的下行链路训练和来自每个用户终端的显式反馈来获取发射机处的信道状态信息(CSIT)。在开环系统中,CSIT通过利用上行链路训练和信道互易性来获得。我们使用一个紧密的封闭形式的下限遍历可实现的速率在CSIT错误的存在下,以优化系统的整体吞吐量,考虑到明确的开销,由于信道估计和信道状态反馈。基于实际系统的三个时频块模型,我们提供了一些有用的指导方针,为整个系统的优化。特别是,数字(量化)反馈被发现提供了一个很大的优势超过模拟(非量化)反馈。
2009-12-10 cs.IT math.IT
Scalable Content Delivery with Coded Caching in Multi-Antenna Fading Channels
本文研究了在衰落多输入单输出信道下,缓存辅助用户的内容分发问题。我们感兴趣的等效内容交付率的可扩展性时,用户的数量,$K$,是大的。分析结果表明,使用编码缓存和无线多播,没有信道状态信息在发射机(CSIT),线性缩放的内容传输速率相对于$K$可以实现在一些不同的方式。首先,如果多播传输跨越$L$独立子信道,例如,如果是$L = 1$,则在准静态衰落中,如果是$L>1$,则在块衰落或多载波系统中,当发射天线的数量和子信道的数量的乘积与$K$成比例时,可以获得线性比例。第二,即使有固定数量的天线,我们可以实现线性缩放与基于阈值的用户选择只需要一位的反馈,从用户。当CSIT是可用的,我们提出了一个混合的策略,结合空间复用和组播。数值结果表明,通过优化空间复用和多播之间的功率分配,我们可以实现一个显着的增益的内容交付率与适度的缓存大小。
2020-06-03 cs.IT math.IT
MISO Broadcast Channel with Delayed and Evolving CSIT
这项工作考虑了两个用户MISO广播信道与逐步和延迟积累的信道状态信息在发射机(CSIT),并解决了有多少反馈是必要的,以及何时,为了实现一定程度的自由度(DoF)的性能的问题。受可能不会立即传达完美CSIT的有限容量反馈链路的激励,并且关注块衰落场景,我们考虑随着时间在相干周期(T信道使用-演进的当前CSIT)上的进展或在之后的任何时间(延迟的CSIT)逐渐增加的CSIT质量。具体地说,对于任何一组反馈质量指数a_t,t=1,.,T,描述在时间t<=T时当前CSIT估计的均方误差的高SNR衰减率(在相干周期期间),该工作描述了在几个不同的演变CSIT设置中的最佳DOF区域,包括具有完美延迟CSIT的设置,反馈质量因用户而异的非对称设置,以及在存在对应于具有有限数量的总反馈比特的不完美延迟CSIT的情况下考虑DoF区域。这些结果支持新的多阶段预编码方案,利用逐步提高CSIT。这里的方法自然地结合了不同的设置,例如Maddah-Ali和Tse的完美延迟CSIT设置,Yang等人以及Gou和Jafar的不完美电流CSIT设置,Maleki等人的不对称设置,以及Lee和Heath的不那么延迟的CSIT设置。
2012-11-07 cs.IT math.IT
Cooperative Multiple-Access Channels with Distributed State Information
本文研究了一种无记忆的状态相关多址接入信道(MAC),其中两个发射机希望在发射机处的信道状态信息(CSIT)和接收机处的信道状态信息(CSIR)具有因果关系和不完全性的假设下向接收机传送消息。为了强调物理上分布的节点之间的发射机合作的限制,我们专注于所谓的分布式CSIT假设,即每个发射机有其各自的信道知识,而消息可以被假设为部分或全部共享先验发射机之间通过利用一些板载存储器。在这种设置下,本文的第一部分描述了任意CSIT和CSIR结构的共同消息容量的信道在手。最优方案建立在香农策略上,即通过让信道输入仅是当前CSIT的函数来构造最优码。对于CSIT是CSIR的确定性函数的特殊情况,所考虑的方案也实现了一个公共消息和两个私有消息的容量区域。第二部分解决了一个重要的实例,以前的一般结果的上下文中的合作多天线高斯信道下i.i.d.在频分双工模式中操作的衰落,使得经由完美CSIR的显式反馈来获取CSIT。通过应用于高斯码的分布式线性预编码来实现当前信道的容量。令人惊讶的是,我们证明,它是次优的发送由发射天线的数量为界的数据流的数量,通常认为在一个集中的CSIT设置。最后,数值例子来评估的总和容量的二进制MAC与二进制状态,以及高斯MAC与i.i.d.衰落
2021-06-17 cs.IT math.IT
On Degrees of Freedom Region of MIMO Networks without CSIT
在本文中,我们研究了多输入多输出(MIMO)网络的信道知识的情况下的效果。具体地,我们假设在接收器处的完美信道状态信息,在发射器处没有信道状态信息,并且独立同分布(i.i.d.)天线、用户和时隙上的瑞利衰落。我们提供了2用户MIMO广播信道的自由度(DoF)区域的表征。然后,我们提供了一个自由度区域外边界的2用户MIMO干扰信道。这个界限被证明是紧的所有可能的组合,在每个节点的天线的数量,除了一种情况下。作为这种分析的副产品,我们指出了潜在的干扰对齐在2用户MIMO干扰信道没有CSIT。
2009-09-22 cs.IT math.IT
Fluid Antenna-Assisted Dirty Multiple Access Channels over Composite Fading
本文研究了发射机具备边信息的K用户脏多址接入信道中流体天线技术的应用,通过Copula理论描述空间相关性并推导了Fisher-Snedecor F衰落下的中断概率闭式表达式,证实单个流体天线能显著提升系统性能并支持大量用户。
2023-09-14 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal DoF Region of the Two-User MISO-BC with General Alternating CSIT
在时间选择性两用户多输入单输出(MISO)广播信道(BC)的设置中,Tandon等人的最近工作考虑了这样的情况,其中在发射机处存在无差错延迟信道状态信息(延迟CSIT)的情况下,用户1和用户2的信道的当前CSIT在完美当前CSIT和没有当前CSIT的两个极端状态之间交替。由于具有可能不允许完美CSIT的有限容量反馈链路的问题,以及需要利用任何可用的部分CSIT,我们在这里偏离这种“全有或全无”的方法,并且再次在无差错延迟CSIT存在的情况下继续考虑当前CSIT现在在任何两个质量之间交替的一般设置。特别是对于$I_1$和$I_2$,分别表示用户1和用户2的信道的CSIT估计的均方误差的高SNR渐近衰减率,我们考虑对于任何两个正的当前CSIT质量指数$γ,α$,$I_1,I_2 \in\{γ,α\}$的情况。在一个快速衰落的设置,我们认为在任何数量的相干周期的通信,每个CSIT状态$I_1I_2$是存在的分数$λ_{I_1I_2}$的总持续时间,我们专注于对称的情况下,$λ_{αγ}=λ_{γα}$,并推导出最佳的自由度(DoF)区域。由新颖的通信协议支持的结果自然地通过限制$I_1,I_2\in\{0,1\}$而结合了上述“完美电流”与“无电流”设置。最后,最近的兴趣与不匹配的CSIT的频率相关的信道的动机,我们还分析了没有延迟CSIT的设置。
2013-03-18 cs.IT math.IT
Filter and nested-lattice code design for fading MIMO channels with side-information
线性分配Gelfand-Pinsker编码(LA-GPC)是一种用于具有仅在发射机处已知的干扰的信道的编码技术,其中已知干扰被视为边信息(SI)。作为LA-GPC的一种特殊情况,脏纸编码已被证明能够实现最佳的无干扰速率的干扰信道与完美的信道状态信息在发射机(CSIT)。在只有发射机处的信道分布信息(CDIT)可用的情况下,LA-GPC在各种快衰落和慢衰落SI信道中也具有良好的(有时是最佳的)性能。在本文中,我们设计的滤波器嵌套格基编码,使其达到相同的速率性能的LA-GPC在多输入多输出(MIMO)信道。与以往的随机高斯码书相比,我们得到的编码方案具有代数结构,可以在实际系统中实现。在慢衰落信道下的仿真结果表明,该算法具有接近无干扰的误码性能。所提出的编码方案可以作为基本的构建块,以实现CDIT或完美CSIT的MIMO高斯广播信道的承诺速率性能
2009-02-24 cs.IT math.IT
On the Fading Paper Achievable Region of the Fading MIMO Broadcast Channel
我们考虑在各态历经衰落的多天线广播(MIMO-BC)信道的传输,部分信道状态信息在发送端和全部信息在接收端。在等效的{ \it非}衰落信道上,最近已经证明,使用为"脏纸“信道设计的传输方案可以实现容量。我们专注于一个类似的“褪色纸”模型。褪色纸容量的评估是很难获得的。我们限制自己的{ \it线性分配}的能力,我们定义,并使用凸分析方法来证明其最大化分布是高斯。我们比较我们的褪色纸传输的脏纸编码的应用程序,忽略了部分状态信息,并假设信道是固定的平均衰落。我们表明,增益是很容易实现的适当利用的信息。我们还考虑了合作上限的和率容量的建议佐藤。我们提出了一个数值例子,表明我们的计划是能够实现这个上限。
2007-10-13 cs.IT math.IT
On Optimizing Power Allocation For Reliable Communication over Fading Channels with Uninformed Transmitter
我们研究能量有效的数据包调度和功率分配问题的服务,需要可靠的通信,以保证一定的体验质量(QoE)。我们建立平均发射功率和数据传输的可靠性之间的联系,这取决于平均数据传输量和短期速率保证。我们考虑一个慢衰落的点对点信道,在发送端没有信道状态信息(CSIT)。在没有CSIT的情况下,慢衰落信道具有与每个发射功率相关联的中断概率。作为数据丢失容限参数的函数,以及最小速率和峰值功率约束,我们制定了一个优化问题,该优化问题适应速率和功率,以最小化用户设备(UE)的平均发射功率。然后,一个放松的优化问题,制定传输速率被假定为固定的每个分组传输。我们使用马尔可夫链模型的优化问题的约束。相应的问题是不凸的两个制定的问题,因此,随机优化技术,即模拟退火算法,是用来解决他们。数值计算结果量化了各种系统参数对平均发射功率的影响,并显示出显着的节能服务时,及时和可靠的通信要求不那么严格。
2018-07-26 cs.IT math.IT
The diversity-multiplexing tradeoff of the symmetric MIMO 2-user interference channel
在发射端有信道状态信息(CSIT)和短期平均功率约束的情况下,得到了准静态衰落、对称$2$ -用户MIMO干扰信道(IC)的基本分集复用折衷(DMT).一般情况下,被认为是在每个接收器的干扰噪声比(INR)的规模不同的信号噪声比(SNR)的接收器。的DMT的可扩展性证明了一个简单的汉小林编码方案可以实现一个速率区域内的一个常数(独立于SNR)的比特数从一组上限的IC的容量区域。一般而言,通过不使用任何CSIT(No-CSIT)的编码方案,可以实现具有CSIT的DMT曲线的仅一部分。本文的结果建立了INR的阈值,超过该阈值,CSIT的DMT与No-CSIT一致。我们的结果也解决了~ \cite{EaOlCv}中的一个问题.此外,还得到了一类具有No-CSIT的非对称集成电路的基本DMT,其中两个接收机具有不同的天线数量。
2010-06-06 cs.IT math.IT
Very Low-Rate Variable-Length Channel Quantization for Minimum Outage Probability
我们确定了一个实际的矢量量化器的设计问题,任何固定长度的量化器(FLQ)在任何有限的速率产生非零失真,而有一个可变长度的量化器(VLQ),可以实现零失真与任意低的速率。这个问题出现在一个$t \times 1$多天线衰落信道中,我们希望通过在发射机(CSIT)处量化信道状态信息来采用波束成形来最小化信道中断概率。众所周知,在这种情况下,有限速率FLQ不能实现全CSIT(零失真)中断性能。我们构建VLQ,可以实现有限速率的全CSIT性能。特别是,与$P$表示发射机的功率约束,我们表明,必要和充分的VLQ率,保证全CSIT性能是$Θ(1/P)$。我们还讨论了这一结果的几个扩展(例如预编码)。
2012-10-31 cs.IT math.IT
A Novel Transmission Scheme for the $K$-user Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了状态依赖的$K$ -用户无记忆广播信道BC的状态反馈问题。我们提出了一种新的传输方案,并推导出相应的可达速率区域,其中,相比一些一般的计划,处理反馈,具有相对简单的优点,因此很容易评估。特别是,它示出的容量区域的对称擦除BC与任意输入字母大小是可以实现的建议的计划。对于衰落高斯BC,我们推导出一个对称的可达速率作为信噪比和一个小的参数集的函数。除了实现最佳的自由度在高信噪比,所提出的计划,通过数值计算结果表明,优于现有的计划,从文献中的有限信噪比制度。
2017-05-15 cs.IT math.IT
Variable-Length Channel Quantizers for Maximum Diversity and Array Gains
我们考虑一个$t \times 1$多天线衰落信道与量化的信道状态信息在发送端(CSIT)。我们的目标是最大限度地提高分集和阵列增益与符号出错率(SER)的系统性能。众所周知,对于波束成形和预编码策略,有限速率固定长度量化器(FLQ)不能实现全CSIT分集和阵列增益。在这项工作中,对于任何功能$f(P)\inω(1)$,我们构建可变长度量化器(VLQ),可以实现这些全CSIT增益率$1+(f(P) \log P)/P$和$1+f(P)/P^t$分别为波束成形和预编码策略,其中$P$是发射机的功率约束。我们还表明,这些利率是最好的可能高达$o(1)$乘数在其$P$依赖的条款。特别地,尽管全CSIT SER在任何(甚至无限)反馈速率下都是不可实现的,但是全CSIT分集和阵列增益可以利用每信道状态1比特的反馈速率渐进地实现。
2013-01-27 cs.IT math.IT
Writing on Fading Paper and Causal Transmitter CSI
宽带衰落信道被认为是因果信道状态信息(CSI)在发送端和没有接收端CSI。在接收端采用能量检测规则的简单正交码(类似于[6])可以在大带宽的限制下实现该信道的容量。该码仅在信道增益足够大时才传输能量。在该限制中,没有任何接收器CSI的该容量与具有全接收器CSI的容量相同--对于脏纸编码也是如此的现象。对于瑞利衰落,该容量(每单位时间)与带宽的对数成比例。我们的编码方案是从Gel'fand-Pinsker [2,3]编码和脏纸编码[4]的动机。尽管如此,对于我们的情况,在发射机处仅需要因果CSI,这与其中需要非因果CSI的脏纸编码和Gel'fand-Pinsker编码形成对比。然后,我们考虑一个一般的离散信道的独立同分布。states.每个输入都有一个相关的成本,并且存在零成本输入“0”。假设信道状态在发射机处以因果方式是已知的。每单位成本的容量被发现为这个通道和一个简单的正交码,以实现这一能力。之后,提出了一种新的正交编码方案的情况下,因果发射机CSI和因果和非因果发射机CSI的单位成本的容量的等价性的条件。最后,在[8]中对非因果发射机CSI的情况进行了一些连接。
2005-11-29 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer with Co-Channel Interference
同时无线信息和能量传输(SWIPT)是平衡无线网络中能量分布和提高整个网络能量效率的一种有吸引力的解决方案。本文研究了在平坦衰落信道中,存在同频干扰时SWIPT的最优策略。SWIPT接收机使用动态功率分配(DPS),预计将实现最大的信息速率给定的平均收获的能量约束。在发射端信道状态信息(CSIT)不可用的情况下,推导出最优功率分配。对于CSIT情况,给出了发射功率和功率分配的联合优化策略。通过模拟,我们展示了我们提出的政策的最佳率能量(R-E)权衡。与没有CSIT的情况相比,具有CSIT的情况实现了更好的R-E权衡。
2014-08-11 cs.IT math.IT