Cooperative Feedback for MIMO Interference Channels
多天线预编码有效地减轻了无线网络中的干扰。然而，预编码效率会由于所需的信道状态信息（CSI）的反馈而被开销显著降低。针对这一问题，提出了一种基于有限速率CSI反馈（协作反馈）的双用户多输入多输出（MIMO）干扰信道预编码器设计方法。具体地，每个预编码器被分解为内预编码器和外预编码器，分别用于使干扰为零和提高数据链路阵列增益。内部预编码器被进一步设计为抑制由有限速率协作反馈引起的残余干扰。为了调节由于预编码器量化而产生的残余干扰，设计了附加的标量协作反馈信号以使用不同的准则来控制发射机的功率，所述准则包括应用干扰裕度、最大化总吞吐量以及最小化中断概率。仿真结果表明，这种额外的反馈有效地消除了由于量化预编码器反馈的性能下降。
2010-09-17 cs.IT math.IT
The two-user Gaussian interference channel: a deterministic view
本文从自然确定性信道模型出发，研究了双用户高斯干扰信道。主要结果是，确定性信道均匀近似高斯信道，容量区域不同的一个通用常数。因此，在恒定误差内找到高斯信道的容量的问题被简化为找到更简单的确定性信道的容量的问题。因此，本文提供了一个替代推导最近的恒定间隙容量表征的Etkin，谢，王。此外，确定性模型提供了对高斯信道的重要见解。
2008-07-21 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
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
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
On the Symmetric Feedback Capacity of the K-user Cyclic Z-Interference Channel
K用户循环Z干扰信道对第k个发射机以循环方式仅对第（k-1）个接收机造成干扰的情况进行建模，例如，第一发射机仅对第K个接收机造成干扰。针对高斯循环Z干扰信道，研究了无噪声反馈对信道容量的影响。为此，对称反馈能力的线性移位确定性循环Z-干扰信道（LD-CZIC）的特点是完全为所有的干扰制度。使用的线性确定性信道模型的见解，高斯循环Z干扰信道的对称反馈容量的特点是在一个恒定的比特数。作为一个副产品的恒定间隙的结果，对称广义自由度反馈的高斯循环Z-干扰信道的特点。这些结果突出了线性和高斯信道模型的对称反馈容量是K的一般函数，用户的数量。此外，由于反馈而获得的容量增益随着K的增加而减小。
2012-12-21 cs.IT math.IT
Limited Feedback Design for Interference Alignment on MIMO Interference Networks with Heterogeneous Path Loss and Spatial Correlations
干扰对齐是K用户MIMO干扰信道中的自由度最优问题，许多先前的工作已经研究了收发器的设计。然而，这些工作主要集中在发射机处具有完美信道状态信息和对称干扰拓扑的网络上。在本文中，我们考虑一个有限的反馈系统与异构路径损耗和空间相关性，并探讨如何动态的干扰拓扑结构可以被利用，以提高反馈效率。我们提出了一种新的空间码本设计，并通过比特分配进行动态量化，以适应干扰拓扑的不对称性。我们约束系统的吞吐量根据所提出的动态方案的发送信噪比，反馈比特和干扰拓扑参数。它表明，当反馈比特的数量与SNR的比例为C_{s} \cdot \log \textrm{SNR}，网络的自由度自由度的总和被保存。此外，在具有非对称干扰拓扑的网络中，缩放系数C_{s}的值可以显著减小。
2013-02-26 cs.IT math.IT
On Interference Alignment and the Deterministic Capacity for Cellular Channels with Weak Symmetric Cross Links
在本文中，我们研究了使用线性确定性近似模型的蜂窝系统的上行链路，其中有两个用户发送到一个接收器，相互干扰的第三个发射机与第二个接收器通信。我们给出了一个可实现的编码方案，并证明了其最优性，即表征的容量区域。该方案是一种干扰对齐的形式，其利用两个用户小区的信道增益差。
2011-04-01 cs.IT math.IT
The Two-User Deterministic Interference Channel with Rate-Limited Feedback
本文研究了速率受限反馈对确定性干扰信道总速率容量的影响。我们的特点，在对称的情况下，该信道的总速率容量，并表明，有反馈链路可以增加最多的可用反馈率的总速率容量。我们的证明包括一个新的上限和速率容量和一组新的可扩展性策略。
2010-04-28 cs.IT math.IT
Secrecy in the 2-User Symmetric Deterministic Interference Channel with Transmitter Cooperation
本文针对2用户对称线性确定性干扰信道，提出了一种新的可实现方案，该方案具有有限速率发射机协作和接收机处的完美保密约束。所提出的可实现的方案包括干扰消除、中继其他用户的数据比特、分时和随机比特的传输的组合，这取决于协作链路的速率以及信号和干扰的相对强度。结果表明，例如，所提出的方案实现了相同的速率的容量没有保密约束，在弱干扰制度的初始部分。此外，在非常高的干扰状态下，与共享数据比特相比，通过协作链路共享随机比特可以实现更高的保密率。结果突出了有限的发射机合作，以促进安全的通信2用户干扰信道的重要性。
2013-04-03 cs.IT math.IT
Performance Analysis and Optimization for Interference Alignment over MIMO Interference Channels with Limited Feedback
在本文中，我们解决了问题的干扰对齐（IA）在MIMO干扰信道有限的信道状态信息（CSI）反馈的基础上的量化码本。由于有限的反馈和因此不完美的IA，存在跨不同链路和不同数据流的残余干扰。因此，IA的性能与CSI的准确性（即反馈比特数）和数据流的数量（即传输模式）有很大关系。为了提高IA的性能，根据信道条件对系统参数进行优化是很有意义的。受此启发，我们首先给出了一个定量的性能分析IA有限反馈下，并推导出一个封闭形式的平均传输速率的反馈比特和传输模式的表达式。通过最大化平均传输速率，我们得到一个自适应反馈分配方案，以及一个动态模式选择方案。此外，通过渐近分析，我们得到了一些清晰的见解系统的性能，并提供了一些指导系统的设计。仿真结果验证了理论分析的正确性，并表明通过动态调整反馈比特或自适应选择传输模式可以获得明显的性能增益。
2014-02-03 cs.IT math.IT
Outer Bounds for the Interference Channel with a Cognitive Relay
在本文中，我们首先提出了一个外边界的一般干扰信道与认知中继，即，具有在干扰信道中发送的两个独立消息的非因果知识的中继。该外部边界通过对某些信道输入进行置零而减小到确定性广播信道和确定性认知干扰信道的容量区域。然而，它并没有减少到某些确定性干扰信道的容量是已知的。因此，我们随后收紧其输出满足“可逆性”条件的通道的界限。该第二外部界限现在减少到这种特殊类别的确定性干扰信道的容量。利用干扰的特殊结构，进一步收紧了具有认知中继的高斯干扰信道的高信噪比确定性近似的第二个外界。我们提供了一个例子，表明这第三界是紧密的，至少在某些参数制度的高信噪比确定性近似的高斯信道。另一个例子表明，在非认知发射机之间没有直接链路的特殊情况下，第三个界限是容量。
2010-05-18 cs.IT math.IT
On the Feedback Capacity of the Fully Connected $K$-User Interference Channel
考虑具有全连接拓扑的对称K用户干扰信道，其中（a）每个接收机受到来自所有其他（K-1）个发射机的干扰，并且（b）每个发射机具有来自其相应接收机的因果和无噪声反馈。广义自由度（GDoF）的数量用α表示，其中干扰噪声比（INR）由INR=SNR^α给出。结果表明，该网络的每个用户的GDoF与带反馈的2用户干扰信道的GDoF相同，除了α=1，反馈的存在对GDoF没有帮助。该网络提出的编码方案，称为合作干扰对齐，是基于两个关键成分，即，干扰对齐和干扰解码。此外，当SNR和INR彼此相距较远时，对网络的对称反馈能力提供了近似的表征。
2012-12-21 cs.IT math.IT
Capacity of All Nine Models of Channel Output Feedback for the Two-user Interference Channel
在本文中，我们研究了不同的信道输出反馈结构对两用户干扰信道容量的影响。对于双用户干扰信道，反馈链路可以存在于9种规范架构（参见图2）中的接收器和发射器之间，范围从仅一个反馈链路到四个反馈链路。我们推导出精确的容量区域的对称确定性干扰信道和恒定间隙的容量区域的对称高斯干扰信道的所有9个架构。我们证明，对于线性确定性对称干扰信道，在弱干扰状态下，除了只有一个接收机反馈到自己的发射机的反馈模型之外，所有反馈模型都具有相同的容量区域。当只有一个接收机反馈到它自己的发射机时，在弱干扰状态下，容量区域是其余反馈模型的容量区域的严格子集。然而，在弱干扰状态下，所有反馈模型的总容量是相同的。此外，在强干扰状态下，具有至少一个接收器反馈到其自己的发射器的反馈的所有模型具有相同的和容量。对于高斯干扰信道，线性确定性模型的结果如下，其中容量被近似容量代替。
2013-01-25 cs.IT math.IT
Cooperative Precoding with Limited Feedback for MIMO Interference Channels
多天线预编码有效地减轻了无线网络中的干扰。然而，如果预编码器设计未能考虑信道状态信息（CSI）反馈中的不准确性，则所得到的性能增益在实践中可能显著受损。本文解决了这个问题，考虑有限速率CSI反馈从接收机到他们的干扰发射机在两个用户的多输入多输出（MIMO）干扰信道，称为合作反馈，并提出了一个系统的方法设计收发器，包括线性预编码器和均衡器。具体地，每个预编码器/均衡器被分解为内部和外部分量，分别用于使交叉链路干扰为零和实现阵列增益。内部预编码器/均衡器被进一步优化，以抑制由有限速率协作反馈引起的残留干扰。此外，剩余干扰由附加标量协作反馈信号调节，所述附加标量协作反馈信号被设计成使用包括固定干扰裕度和最大总和吞吐量的不同标准来控制传输功率。最后，所需的合作预编码器的反馈比特的数量推导出限制由于预编码器量化的吞吐量损失。
2012-02-27 cs.IT math.IT
Feedback Bits Allocation for Interference Minimization in Cognitive Radio Communications
本文研究了有限反馈认知无线电系统中，主用户（PU）由于波束形成不理想而受到次发射机（ST）的干扰。我们建议在多个PU之间分配反馈比特，以最大限度地减少ST所造成的最大干扰，通过利用异构的平均信道增益。此外，我们研究了在预定义的干扰阈值下，在PU的总反馈比特最小化的问题。针对所研究的问题提出了低复杂度的解决方案，并对比特分配的性能进行了分析。仿真结果验证了我们的分析，并表明，所提出的解决方案工作得很好，在最小化的ST所造成的最大干扰和最小化的总反馈比特在预定义的干扰阈值在PU的有限反馈CR系统。
2016-04-06 cs.IT math.IT
Interference Alignment Under Limited Feedback for MIMO Interference Channels
虽然干扰对准方案已被用来实现$K$ -用户干扰信道的全复用增益，但到目前为止进行的分析主要集中在全局信道知识在网络的每个节点处可用的情况下。本文考虑的问题，每个接收机知道它的信道从所有的发射机和反馈这个信息使用有限数量的比特到所有其他终端。特别地，提出并分析了复合格拉斯曼流形上的信道量化。它示出，对于$K$ -用户多输入，多输出（MIMO）干扰信道，当发射机使用的干扰对齐策略，如果通过这种有限的反馈获得的量化信道估计是完美的，可以实现干扰信道的自由度的全和自由度，只要反馈比特率缩放足够快的信噪比。此外，这仅仅是可实现的自由度区域与允许不相同的用户反馈速率缩放之间的连续折衷的一个极端点。可以看出，任何一个用户的反馈速率的较慢缩放导致该用户单独的自由度明显更少。
2009-11-29 cs.IT math.IT
Gaussian Interference Channel with Intermittent Feedback
我们研究如何利用间歇反馈的干扰管理，通过研究两个用户的高斯干扰信道（IC）。我们近似表征（在一个普遍的常数）的高斯IC间歇反馈的容量区域。我们准确地描述了线性确定性版本的问题的容量区域，这使我们深入了解高斯问题。我们发现，该特性只取决于前向信道参数和边缘概率分布的每个反馈链路。结果表明，在高斯干扰信道中，可以利用无源不可靠反馈提供乘性容量增益。我们发现，当反馈链路是积极的，具有足够大的概率，完美的反馈和容量内实现一个恒定的差距。与其他方案相比，干扰信道的反馈，我们实现的方案利用量化映射和转发中继通过反馈获得的信息，执行前向解码，并且不使用结构化码。我们还开发了新的外边界，使我们能够获得（近似）表征的容量区域。
2015-08-30 cs.IT math.IT
Stochastic Control of Event-Driven Feedback in Multi-Antenna Interference Channels
在多天线无线网络中，空间干扰避免是一种简单有效的干扰抑制方法。这种技术的部署需要从每个接收器到所有接收器的信道状态信息（CSI）反馈，从而导致大量的网络开销。为了解决这个问题，本文提出了分布式控制的方法，智能分配CSI比特在多个反馈链路和适应反馈信道动态。对于对称信道分布，最优的是每个接收机为不同的反馈链路平均分配反馈速率和，从而解耦它们的控制。以干扰功率和最小为准则，利用随机优化理论给出了最优反馈控制策略，以证明机会主义。具体地说，仅当相应的传输CSI误差很大或干扰信道增益很大时，才打开特定的反馈链路，并且反馈比特的最佳数量随着该增益的增加而增加。对于高流动性和考虑球帽量化CSI模型，最优反馈控制策略被示出为执行注水的时间，其中反馈比特的数量随相应的干扰信道增益的递增而递增。此外，我们考虑非对称信道分布的异构路径损耗和高流动性，并证明存在一个唯一的最优策略，联合控制多个反馈链路。鉴于球帽量化CSI模型，这种政策是执行注水反馈链路。最后，仿真结果表明，反馈控制产生显着的吞吐量增益相比，传统的差分反馈方法。
2012-02-27 cs.IT math.IT
Interference Channel with Intermittent Feedback
我们研究如何利用间歇性反馈干扰管理。针对两用户线性确定性干扰信道，完整地刻画了容量区域。我们发现，该特性只取决于前向信道参数和边缘概率分布的每个反馈链路。我们提出的方案利用块马尔可夫编码和量化映射和前向在发送端，和后向解码在接收端。匹配外边界推导出基于新的基因辅助技术。因此，一旦两个反馈链路以足够大的概率激活，就可以实现完美的反馈容量。
2013-05-17 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
Limited Feedback-Based Interference Alignment for Interfering Multi-Access Channels
针对干扰多址信道（IMAC），提出了一种基于有限反馈的干扰对齐（IA）方案。通过采用一种新的面向性能的量化策略，所提出的方案是能够实现最小的整体剩余小区间干扰（ICI）与优化的收发器在有限的反馈。因此，该方案优于现有的同行在系统吞吐量方面。此外，所提出的方案可以用灵活的天线配置来实现。
2014-02-04 cs.IT math.IT
Feedback Interference Alignment: Exact Alignment for Three Users in Two Time Slots
我们研究了三用户干扰信道，其中每个发射机具有来自其目标接收机的信号的本地反馈。我们表明，在重要的情况下，信道系数是静态的，精确的对齐可以实现两个时隙使用线性计划。这与不利用反馈的干扰信道形成对比，在干扰信道中，似乎需要无限数量的信道扩展或无限精度来进行精确对准。我们还证明，通过模拟，我们的计划显着优于分时，即使在有限的SNR。
2012-10-01 cs.IT math.IT
The Capacity of the Semi-Deterministic Cognitive Interference Channel and its Application to Constant Gap Results for the Gaussian Channel
认知干扰信道（C-IFC）由经典的两用户干扰信道组成，其中一个用户（“主”用户）的消息在另一个用户（“认知”用户）的发射机处是非因果可用的。我们得到的能力的半确定性C-IFC：一个离散的无记忆的C-IFC中的认知接收器的输出是一个无噪声的信道输入的确定性函数。然后，我们使用从半确定性模型的能力实现计划获得的见解，以获得新的，统一的和更严格的常数间隙复值高斯C-IFC的结果。我们证明：（1）在高SNR处相关的每实维度半比特/秒/Hz的恒定加性间隙（内边界与外边界之间的差），以及（b）在低SNR处相关的因子2的恒定乘性间隙（外边界与内边界之间的比率
2010-09-17 cs.IT math.IT
Grassmannian Differential Limited Feedback for Interference Alignment
干扰信道中的信道状态信息（CSI）可用于预编码、对准和减小接收器处的干扰的维度，以通过所谓的干扰对准来实现信道的最大复用增益。大多数干扰对齐算法需要所有干扰信道的知识来计算对齐预编码器。被认为在接收机处可用的CSI可以经由有限的反馈与发射机共享。当在单天线系统中通过在频率扩展上编码来完成对准时，所需的CSI位于格拉斯曼流形上，并且其结构可以在反馈中被利用。不幸的是，要共享的信道的数量随着用户数量的平方而增长，从而使用传统的反馈方法产生太多的开销。本文提出了格拉斯曼差分反馈，以减少反馈开销，同时利用信道的时间相关性和格拉斯曼结构。所提出的算法的性能，其特征在于作为一个函数的通道长度，流动性，和反馈位数的分析和数值。主要结论是，所提出的反馈策略允许干扰对齐，在很宽的多普勒扩展范围内执行，并在缓慢变化的信道中接近完美的CSI性能。数值结果突出了反馈的频率和个人反馈更新的准确性之间的权衡。
2012-07-31 cs.IT math.IT
CSI Feedback Reduction for MIMO Interference Alignment
干扰对齐（IA）是一种线性预编码策略，可以在干扰网络中实现高信噪比下的最佳容量缩放。大多数现有的IA设计需要在发射机处的完整信道状态信息（CSI），这引起了巨大的CSI信令成本。因此，它是可取的，以提高IA的反馈效率，在本文中，我们提出了一种新的IA计划，显着减少CSI反馈。为了量化CSI反馈成本，我们引入了一个新的度量，即反馈维度。该度量用作CSI反馈开销的一阶测量。由于部分CSI反馈约束，传统的IA方案不能应用，因此，我们开发了一种新的IA预编码器/解相关器设计，并建立新的IA可行性条件。通过动态反馈配置设计，所提出的IA方案还可以实现数据流的自由度（DoF）要求、天线资源和CSI反馈成本之间的灵活折衷。我们通过分析和仿真表明，该方案实现了在MIMO干扰网络中相同的自由度要求下，CSI反馈开销的大幅减少。
2013-06-09 cs.IT math.IT
Study of Activity-Aware Multiple Feedback Successive Interference Cancellation for Massive Machine-Type Communications
在这项工作中，我们提出了一个活动感知的低复杂度的多反馈连续干扰消除（AA-MF-SIC）策略，用于大规模的机器类型的通信。所提出的AA-MF-SIC算法的计算复杂性与传统的SIC算法一样低，而且附加的复杂度很低。仿真结果表明，该算法明显优于传统的SIC方案和其他建议。
2019-03-26 cs.IT math.IT
Spatial Intercell Interference Cancellation with CSI Training and Feedback
我们研究小区间干扰消除（ICIC）与实际的下行链路训练和上行链路信道状态信息（CSI）反馈模型。推导出了这种2小区网络的平均下行链路吞吐量。用户位置对信号干扰比（SIR）和信道估计误差有很大的影响。这促使在低信噪比（SNR）下在传统（单小区）波束成形和ICIC之间自适应地切换，其中ICIC仅在低SIR和准确信道估计的情况下是优选的，并且在高SNR下使用具有优化的训练和反馈的ICIC。对于给定的信道相干时间和固定的训练和反馈开销，我们开发了用于CSI训练的最优数据与导频功率分配以及用于反馈不同信道的CSI的最优反馈资源分配。模拟和有限速率数字反馈被认为是。对于模拟反馈，训练功率优化比反馈优化提供更显著的性能增益;而相反地，对于数字反馈，性能对反馈比特分配比训练功率优化更敏感。我们表明，即使使用低速率反馈和标准训练，ICIC也可以将干扰受限的蜂窝网络转换为噪声受限的网络。
2011-05-21 cs.IT math.IT
Achievable Regions for Interference Channels with Generalized and Intermittent Feedback
本文首先研究了具有广义反馈的两用户干扰信道。我们建立了其容量域的内界。我们采用的内部边界的编码方案是基于一个适当的组合的Han-Kobayash率分裂和压缩和转发在p2p。每个发送器使用压缩方案压缩观察到的信道输出，该压缩方案是à-la Lim等人的噪声网络编码和Avestimeher等人的量化映射和转发。接下来，我们研究了一个内射确定性模型，其中的控制器只能间歇地获得输出反馈。专门的编码方案的模型与广义反馈到这种情况下，我们获得有用的见解噪声网络编码与干扰对齐技术相结合的有效方法。我们也将我们的结果应用到线性确定性干扰信道与间歇反馈。
2014-09-03 cs.IT math.IT
Coding Schemes and Asymptotic Capacity of the Gaussian Broadcast and Interference Channels with Feedback
针对具有相关噪声和反馈的无记忆高斯广播信道，提出了一种编码方案。对于除-1以外的所有噪声相关性，当信噪比趋于无穷大时，该方案实现的和速率与完全合作界限之间的差距消失。当相关系数为-1时，反馈提供的增益是无界的，并且前对数加倍。当相关系数为+1时，我们证明了二分法：如果噪声方差相等，则反馈是无用的，否则，反馈提供无限的速率增益并使前对数加倍。然而，无限反馈增益需要完美的（无噪声）反馈。当反馈链路有噪声时，反馈增益是有界的，除非反馈噪声随着信噪比足够快地衰减到零。扩展到更多的接收机也讨论了无记忆高斯干扰信道的反馈。
2013-10-20 cs.IT math.IT
Are Generalized Cut-Set Bounds Tight for the Deterministic Interference Channel?
我们提出了扩展网络的思想，它是通过复制的用户在两个用户的确定性干扰信道（DIC）和设计它们之间的干扰结构，使任何速率，可以实现由每个用户在原始网络中也可以同时实现由该用户在扩展网络中的所有副本。我们证明，通过仔细设计扩展网络和应用广义割集（GCS）绑定到他们，我们可以推导出一个紧逆的两个用户DIC。此外，我们将我们的技术推广到三用户DIC，并证明所提出的方法也导致在对称的情况下推导出一个紧逆的三用户DIC。
2015-10-14 cs.IT math.IT
Nash Region of the Linear Deterministic Interference Channel with Noisy Output Feedback
本文对所有的$η> 0$，刻画了带噪声信道输出反馈的两用户线性确定性干扰信道（IC）的纳什均衡（$η$）区域。作为容量区域的子集的$η$ -NE区域包含在$η$ -NE的意义上稳定的所有可达到的信息速率对的集合。更具体地说，给定$η$ -NE编码方案，不存在用于任一发射机-接收机对的替代编码方案，该替代编码方案将每个信道使用的单独速率增加多于$η$比特。作为本文结果的特例，得到了线性确定性集成电路在无反馈和有理想输出反馈情况下的$η$ -NE域等已有结果.
2017-05-11 cs.IT math.IT
A time-variant channel prediction and feedback framework for interference alignment
在干扰信道中，可以利用信道状态信息（CSI）来减少干扰信号维度，从而实现干扰对准技术所承诺的最佳容量缩放，即自由度。然而，不完美的CSI，由于信道估计误差，不完美的CSI反馈和信道的时间选择性，导致性能损失。在这项工作中，我们提出了一种新的有限反馈算法的单输入单输出干扰对齐时变信道。反馈算法将信道演化编码在少量的子空间系数中，这允许降秩信道预测以补偿由于衰落过程的时间选择性和反馈延迟而引起的信道估计误差。推导了由反馈量化和信道预测引起的速率损失的上界。基于这个界限，我们开发了一个降秩预测器的维度切换算法，以找到量化误差和预测误差之间的最佳折衷。此外，我们的特点所需的反馈比特数的缩放，以解耦的速率损失，由于信道量化的发射功率。仿真结果表明，与传统的非预测反馈策略相比，该策略可以获得更高的速率增益，在信噪比为20 dB时，速率提高了60%，且具有适度的移动性。
2017-01-02 cs.IT math.IT
Limited Feedback for Temporally Correlated MIMO Channels with Other Cell Interference
有限反馈通过从接收器返回到发射器的少量反馈来提高链路可靠性。在蜂窝系统中，当基站具有有限的协调或没有协调时，在存在其它小区干扰的情况下，有限反馈的性能将降级。本文建立了在蜂窝系统中，由于不协调的其他小区的干扰和反馈信道上的延迟的用户的和速率的退化。有效吞吐量度量被定义为当比特在移动站处被成功接收时的速率，并且被用于导出具有延迟的有限反馈系统的性能的上界。本文表明，随着延迟的增加，通过延迟有限反馈获得的有效吞吐量呈双指数下降。分析扩展到预编码的空间复用系统中，它示出了相同的上限可以用来评估可实现的和速率的衰减。为了减少干扰的影响，迫零干扰消除应用在接收机，其中它示出的干扰的影响，可实现的和速率可以通过调零的干扰抑制。数值结果表明，有效吞吐量的衰减率随着码本量化大小的增加和信道中多普勒频移的减小而减小。
2009-12-11 cs.IT math.IT
On the Symmetric $K$-user Interference Channels with Limited Feedback
在本文中，我们开发了对称的$K$ -用户干扰信道的速率受限的反馈，从每个接收机到相应的发射机的可扩展性计划。我们在两种不同的信道模型下研究这个问题：线性确定性模型和高斯模型。对于确定性模型，该方案实现了一个对称的速率，即无限反馈的对称容量的最小值，没有反馈的对称容量和对称的反馈量的总和。对于高斯干扰信道，我们使用格码提出了一种传输策略，该策略结合了Han-Kobayashi消息分裂，干扰解码和解码转发技术。该策略实现了一个对称的速率，这是在一个恒定的比特数的最小值的对称容量与无限反馈，对称容量无反馈和对称反馈量的总和。该常数是作为用户数$K$的函数获得的。对称可达速率被用来表征可达广义自由度，它表现出逐渐增加，从没有反馈到完美的反馈存在的反馈链路与有限的容量。
2016-07-26 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Limited Feedback on Two-cell Interfering Two-User MIMO-MAC
在本文中，我们考虑了两个小区干扰两个用户多输入多输出多址接入信道（MIMO-MAC）有限反馈。我们首先调查的复用增益，这样的信道时，用户有完美的信道状态信息在发射机（CSIT），利用干扰对齐方案。此外，我们提出了一个反馈框架的干扰对齐的有限反馈系统。在所提出的反馈框架的基础上，我们分析了速率间隙损失，并且示出了为了保持与完美CSIT的情况相同的复用增益，每个接收器的反馈比特的数量缩放为$B \geq (M\!-1\!)\!\log_{2}(\textsf{SNR})+C$，其中$M$和$C$分别表示发射天线的数量和常数。整个仿真结果表明，和速率性能与推导的结果相一致。
2010-10-05 cs.IT math.IT
The Capacity of the Semi-Deterministic Cognitive Interference Channel with a Common Cognitive Message and Approximate Capacity for the Gaussian Case
在本文中的认知干扰信道的研究与一个共同的消息，一个经典的认知干扰信道中的认知消息在两个接收机解码的变化。我们推导出半确定性信道的容量，其中认知解码器的输出是信道输入的确定性函数。我们还显示了能力，在一个恒定的间隙和一个恒定的高斯信道，其中的输出是线性组合的信道输入加上加性高斯噪声项的因素。这些结果中的大多数显示使用一个有趣的传输方案，其中的认知消息，在两个接收器解码，也预编码对在认知解码器所经历的干扰。认知消息的预编码不允许主解码器重构干扰信号。认知消息在解码其预期消息时在主接收器处充当辅助信息。
2012-02-05 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Quantized Grassmannian Feedback in the K-user Constant MIMO Interference Channel
针对K用户恒定多输入多输出干扰信道（MIMO IC）中的干扰对齐（IA）问题，提出了一种简单的信道状态信息（CSI）反馈方案。所提出的技术依赖于IA方程中的不变量的识别，这使得能够将CSI量化问题重新表述为每个接收器处的格拉斯曼流形上的单个量化。建立了反馈比特的数量与足以保持在完美CSI下可以实现的复用增益的发射功率的缩放。我们表明，所提出的技术的CSI反馈要求是更好的（低）比所需的使用以前公布的方法时，系统的尺寸（用户和天线的数量）的实际利益。此外，我们通过模拟表明，这种优势在低信噪比下仍然存在，在这个意义上，所提出的技术产生一个较高的和速率性能为给定数量的反馈位。最后，为了补充我们的分析，我们引入了一个统计模型，忠实地捕捉随机矢量量化（RVQ）的格拉斯曼流形上的大型码本的量化误差的属性，这使得数字（蒙特卡罗）分析一般格拉斯曼RVQ方案的码本大小，将是不切实际的大模拟。
2015-02-15 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Limited Feedback
我们考虑单天线干扰网络，其中M个源，每个源的平均发射功率为P/M，通过频率选择性信道与M个目的地进行通信（每个目的地具有L个抽头），并且每个目的地具有来自每个源的信道的完美知识。假设存在从每个目的地到所有节点的无差错非干扰广播反馈链路（即，源和目的地）在网络中，我们表明，天真的干扰对齐，结合矢量量化的冲激响应系数根据提出的方案在Mukkavilli等人，IEEE Trans. IT，2003，实现了M/2的全空间复用增益，条件是由每个目的地广播的反馈比特的数量至少为M（L-1）log P。
2009-05-06 cs.IT math.IT
On the Capacity Region of Two-User Linear Deterministic Interference Channel and Its Application to Multi-Session Network Coding
在本文中，我们研究了两个用户的多输入多输出（MIMO）线性确定性干扰信道（IC）的容量，与可能的相关性内/之间的信道矩阵。容量区域的特征在于信道矩阵的秩。结果表明，具有Han-Kobayashi型速率分裂的\emph{linear precoding}，将每个用户的信息承载符号分割成公共和专用部分足以在导出的容量区域中获得所有速率对。容量的结果被应用到获得一个可实现的速率区域的双单播网络与随机网络编码在中间结点，它可以被建模的两个用户MIMO线性确定性IC研究。结果表明，新提出的可实现的区域是严格大于文献中现有的区域。
2012-07-09 cs.IT math.IT
On the Optimality of Treating Interference as Noise for $K$ user Parallel Gaussian Interference Networks
Geng等人最近已经表明，在$K$用户高斯干扰网络中，如果对于每个用户，期望信号强度不小于来自该用户的最强干扰和对该用户的最强干扰的强度之和，则（所有信号强度均以dB刻度测量），则功率控制和将干扰视为噪声（TIN）足以实现整个广义自由度（GDoF）区域。出于Avestimehr等人的确定性模型（ADT确定性模型）特别适合探索TIN的最优性的直觉，Geng等人的结果首先在ADT确定性模型下重新访问，并被证明可以直接转换高斯和确定性设置。接下来，我们专注于这些结果的扩展到并行干扰网络，从总和容量/总和GDoF的角度来看。为此，我们解释了显式表征的总和容量/总和GDoF的TIN最优网络（没有并行通道）作为一个最小加权匹配问题，在组合优化，并获得一个简单的表征方面的分区的干扰网络顶点不相交的循环。借助于循环划分的见解，$K$用户并行干扰网络的TIN的总容量最优性的特征在于ADT确定性模型，最终导致相应的高斯设置的GDOF结果。在这两种情况下，在轻微的可逆性条件下，TIN的最优性以可分离的方式扩展到并行网络。
2014-01-13 cs.IT math.IT
Interference Alignment (IA) and Coordinated Multi-Point (CoMP) with IEEE802.11ac feedback compression: testbed results
我们已经实现了干扰对齐（IA）和联合传输协调多点（CoMP）的无线测试平台上使用新的802.11ac标准的反馈压缩方案。作为频域粒度的函数的性能进行评估。通过用十种不同的编码和调制方案探测每个空间调制流来获得现实的吞吐量增益。在稳态条件下，IA和CoMP在TDMA MIMO上的增益分别为26%和71%。在我们密集的室内办公室部署中，反馈的频域粒度可以降低到每8个子载波（2.5MHz），而不会牺牲性能。
2014-02-19 cs.IT math.IT
Capacity Region of the Symmetric Injective K-User Deterministic Interference Channel
我们描述了对称内射K用户确定性干扰信道（DIC）的容量区域的所有信道参数。通过首先沿着每个用户的聚合速率的方向投影Han-Kobayashi（HK）方案的可实现速率区域来导出可实现速率区域，该可实现速率区域根据每个用户的公共和私有速率（即，公共利率和私人利率之和）。然后，我们表明，投影区域的特点是只有在香港地区的共同率和私人率的系数是相同的，从而简化了该地区的那些方面的投影。此外，我们推导出一个严格的逆简化的可实现的速率区域的每个方面。
2017-05-01 cs.IT math.IT
Feedback Capacity of the Gaussian Interference Channel to Within 1.7075 Bits: the Symmetric Case
我们的特点是对称容量在1.7075比特/秒/赫兹的两个用户的高斯干扰信道反馈。结果利用确定性模型来提供对高斯信道的见解。我们推导出一个新的外边界表明，提出的可实现的方案可以实现对称容量在1.7075位的所有信道参数。从这个结果，我们表明，反馈提供无界增益，即，增益对于某些信道参数变得任意大。这是一个令人惊讶的结果，因为迄今为止已知反馈在多接入信道和广播信道的上下文中仅提供功率增益（有界增益）。
2009-01-23 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Analog Channel State Feedback
干扰对齐是一种针对干扰信道的复用增益最优传输策略。虽然使用IA实现的和速率比以前认为可能的要高得多，但这种改进通常是以在发射机处需要网络信道状态信息为代价的。这可以通过显式反馈来实现，这是一种灵活但可能代价高昂的方法，会产生大量开销。在本文中，我们提出了模拟反馈作为替代有限反馈或互惠为基础的对齐。我们发现，完整的复用增益观察到完美的信道知识是由模拟反馈保存，并在总速率的平均损失是有界的一个常数时，信噪比是可比的前向和反馈信道。当信噪比不完全对称时，实现了复用增益的一小部分。我们考虑了训练和反馈的开销，并使用这个框架来优化系统的有效吞吐量。我们目前的模拟结果，以证明模拟反馈IA的性能，验证我们的理论分析，并扩展我们的结论，最佳的培训和反馈长度。
2011-11-20 cs.IT math.IT
Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel
在本技术报告中，对带噪声输出反馈（IC-NOF）的双用户线性确定性（LD）干扰信道的容量区域进行了全面表征。这个结果允许识别几个不对称的情况下，其中实现信道输出反馈的发射机-接收机对中的仅一个是有益的，因为实现它在两个链路中，在可实现的个人速率和总速率的改进w.r.t.没有反馈的案例。在其他场景中，在任何发射机-接收机对中使用信道输出反馈在可实现的单独速率改进方面仅有益于两对中的一对，或者简单地，它被证明是无用的，即，即使在反馈链路中完全没有噪声的情况下，具有和不具有反馈的容量区域也是相同的。
2016-11-15 cs.IT math.IT
Multi-Feedback Successive Interference Cancellation for Multiuser MIMO Systems
针对多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的上行链路，提出了一种低复杂度的多反馈连续干扰消除（MF-SIC）策略。在所提出的MF-SIC {算法与阴影区域约束（SAC）}，增强的干扰消除是通过引入{星座点作为候选人}，以打击错误传播的决策反馈环。我们还将MF-SIC与多分支（MB）处理相结合，实现了更高的检测分集阶数。针对编码系统，提出了一种基于MF和MB-MF干扰抑制技术的低复杂度软输入软输出（SISO）迭代（Turbo）检测器。MF-SIC的计算复杂性与常规SIC算法{相当}{因为需要非常少的附加复杂性}。仿真结果表明，该算法的性能明显优于传统的SIC方案，接近最优检测器。
2013-02-24 cs.IT math.IT
Approximate Nash Region of the Gaussian Interference Channel with Noisy Output Feedback
本文对所有$η\geqslant 1$，给出了带噪声信道输出反馈的两用户高斯干扰信道的可达纳什均衡（$η$）域。在每个发射机-接收机对选择其自己的发射-接收配置以便最大化其自己的单独信息传输速率的情况下获得该结果。在一个$η$ -NE上，任何一对的任何单边偏差都不会使相应的单个速率增加超过每个信道使用的$η$比特。
2018-09-19 cs.IT math.IT
Interference Alignment with Partial CSI Feedback in MIMO Cellular Networks
干扰对齐（IA）是一种线性预编码策略，可以在干扰网络中实现高信噪比下的最佳容量缩放。然而，大多数现有的IA设计在发射机处需要完整的信道状态信息（CSI），这将导致显著的CSI信令开销。有两种技术，即CSI量化和CSI反馈滤波，以减少CSI反馈开销。在本文中，我们认为IA处理与CSI反馈滤波MIMO蜂窝网络。我们引入了一种新的度量，即反馈维度，量化与CSI反馈滤波相关的一阶CSI反馈成本。CSI反馈滤波在IA处理中提出了几个重要的挑战。首先，在IA预编码器设计中存在不能使用常规IA设计方法处理的隐藏的部分CSI知识约束。此外，现有的结果的可行性条件IA不能应用由于部分CSI知识。最后，找出实际上需要多少CSI反馈来支持IA处理是非常具有挑战性的。我们将解决上述挑战，并提出了一个新的IA的可行性条件下，部分CSIT知识的MIMO蜂窝网络。在此基础上，我们考虑了受自由度要求的CSI反馈配置文件的设计，我们推导出封闭形式的CSI反馈成本和IA性能之间的权衡结果在MIMO蜂窝网络。
2014-03-15 cs.IT math.IT
Harnessing Bursty Interference in Multicarrier Systems with Feedback
我们研究并行对称2用户干扰信道时，干扰是突发性的，并从各自的接收机反馈。每个子载波中的干扰的存在被建模为无记忆伯努利随机状态。跨子载波的状态是从任意联合分布中提取的，对于每个子载波具有相同的边际概率，并且被实例化为i.i.d.。随着时间对于线性确定性的设置，我们给出了一个完整的表征的容量区域。对于带高斯噪声的系统，我们给出了系统的外边界和严格的广义自由度特征。我们提出了一种新的帮助机制，使子载波在非常强的干扰制度，以帮助恢复干扰信号的子载波在强和弱干扰制度。根据干扰和突发状态，内界要么采用所提出的帮助机制跨子载波编码，要么单独对待子载波。外边界表明连接到一个子集熵不等式由Madiman和Tetali。
2014-04-24 cs.IT math.IT
Grouping-based Interference Alignment with IA-Cell Assignment in Multi-Cell MIMO MAC under Limited Feedback
干扰对齐（IA）是一种有前途的技术，以有效地减轻干扰，并提高无线通信网络的容量。针对有限反馈下的多小区干扰多输入多输出（MIMO）多址接入信道（MAC）网络，提出了一种基于分组的干扰对齐（GIA）算法，并优化了IA-Cell分配。本文的工作主要包括三个部分：1）对GIA算法的自由度和最优线性收发器设计进行了全面的研究（包括一些新的改进），从而实现了低复杂度和分布式实现; 2）在GIA算法的基础上，引入了IA小区分配的概念。针对不同的回程开销，提出了三种IA-Cell分配算法，并研究了它们的DoF和速率性能; 3）研究了IA预编码器有限反馈下GIA算法的性能。为了实现有效的反馈，动态反馈比特分配（DBA）问题制定和解决的封闭形式。实际的实施，所需的回程开销，和所提出的算法的复杂性进行了分析。数值结果表明，我们提出的算法大大优于传统的GIA在无限和有限的反馈。
2015-11-19 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the Rank-deficient Interference Channel with Feedback
本文研究了具有反馈的K用户秩亏干扰信道的总自由度。对于两个用户的情况下，我们通过开发一个可实现的计划，并推导出匹配的上限的总自由度的特征。对于三个用户的情况下，我们开发了一个新的可实现的方案，采用干扰对齐，有效地利用接收信号空间的尺寸。此外，我们推导出一般K用户的情况下的上限，并显示在每个节点的天线的数量是足够大时，绑定的紧密性。作为这些结果的结果，我们表明，反馈可以增加自由度时，在每个节点的天线的数量是足够大的信道矩阵的秩相比。这一发现与反馈不提供DoF增益的满秩干扰信道相反。增益来自于使用反馈来提供替代信号路径，从而有效地增加期望信道矩阵的秩。
2013-07-05 cs.IT math.IT
Bounds on the Effective-length of Optimal Codes for Interference Channel with Feedback
本文研究了在有反馈信道上独立消息集的分布式传输中有限块长码的必要性。以前，它表明，有限有效长度的代码是必要的分布式传输和压缩的来源。我们提供了两个例子，三个用户的干扰信道与反馈的渐近大的有效长度的代码是次优的。因此，我们得出结论，使用有限有效长度代码的编码传输是必要的，以实现最优性。我们认为，大有效长度码的次优性能是由于它们在保持通信系统中的分布式终端的输入之间的相关性的效率低下。这种相关性通过在终端处存在反馈而变得可用，并且在使用有限有效长度编码策略时用作终端之间的协调的手段。
2018-01-16 cs.IT math.IT
Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel
本文研究了带噪声输出反馈的两用户线性确定性干扰信道的容量域。该结果允许识别几种非对称场景，其中在发射机-接收机对中的仅一个中实施信道输出反馈与在两个链路中实施它一样有益，就可实现的单独速率和速率改进而言。没有反馈的案例。在其他场景中，在任何发射机-接收机对中使用信道输出反馈在可实现的单独速率改进方面仅有益于两对中的一对，或者简单地，它被证明是无用的，即，即使在反馈链路中完全没有噪声的情况下，具有和不具有反馈的容量区域也是相同的。
2016-01-27 cs.IT math.IT
