Diversity-Multiplexing Tradeoff of Cooperative Communication with Linear Network Coded Relays
为了减轻无线传输中衰落带来的不利影响，同时获得高吞吐量和更好的频谱效率，网络编码和协作通信受到了研究界的广泛关注。在这项工作中，我们分析了网络编码方案的合作通信设置与多个源和目的地。该协议实现了充分的多样性秩序在一个稍微减少的复用率相比，现有的计划在文献中的代价。我们表明，我们的计划优于传统的合作方面的多样性复用的权衡。
2010-03-26 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing tradeoff of the Two-User Interference Channel
分集复用折衷（DMT）是慢衰落信道中数据率和可靠性之间的基本折衷的粗略高SNR近似。本文研究了双用户单天线高斯干扰信道的基本DMT特性。我们表明，类的多级叠加编码方案普遍实现（所有衰落统计）的DMT为两个用户的干扰信道。对于对称DMT的特殊情况，当两个用户具有相同的速率和分集增益要求时，我们描述了由Han-Kobayashi方案实现的DMT，其对应于两级叠加编码。
2009-09-08 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in Selective-Fading MIMO Channels
我们建立了相干时间，频率和时间-频率选择性衰落MIMO信道的最佳分集复用（DM）权衡，并提供了一个DM权衡最优的代码设计准则。我们的研究结果是基于与一个给定的选择性衰落MIMO信道的“詹森信道”的分析。由于互信息是相关随机变量的总和，原始问题在分析上似乎难以处理，而Jensen信道在DM权衡的意义上等同于原始信道，并且很好地适合于分析处理。最后，作为我们的研究结果的结果，我们发现，经典的秩准则的空时码设计（在选择性衰落MIMO信道），确保DM权衡的意义上的最优性。
2007-04-25 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of Double Scattering MIMO Channels
众所周知，在复用增益和分集增益方面，双散射的存在降低了MIMO信道的性能。本文给出了双散射MIMO信道分集复用折衷（DMT）的封闭表达式。结果表明，对于具有nT发射天线、nR接收天线和nS散射体的信道，对于任意的nT、nS和nR，DMT仅依赖于三元组（nT，nS，nR）的有序形式.还建立了双散射信道与单散射信道具有相同DMT的条件。
2006-03-31 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing-Delay Tradeoffs in MIMO Multihop Networks with ARQ
研究了多跳MIMO中继网络中采用ARQ的分集、复用和时延的折衷问题，其中随机时延是由发送和ARQ重传引起的。这导致了一个最佳的ARQ分配问题，每跳延迟或端到端延迟约束。最优ARQ分配必须在接收机在分配的最大ARQ轮中未能解码的ARQ错误和由于延迟引起的分组丢失之间进行权衡。这两个概率的错误，其特征在于使用分集复用延迟权衡（DMDT）（无延迟）和随机延迟的尾概率，分别使用大偏差技术。然后，最优ARQ分配问题可以被表述为凸优化问题。我们发现，最佳的ARQ分配应该平衡每个链路的性能，以及避免显着的队列延迟，这也是通过数值例子证明。
2010-01-05 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoffs in MIMO Relay Channels
研究了准静态慢衰落环境中具有多天线终端的多跳中继信道。对于全双工和半双工中继的基本分集复用权衡（DMT）进行了分析。结果表明，虽然解码和转发（DF）中继实现最佳DMT在全双工中继的情况下，动态解码和转发（DDF）协议是必要的，以实现最佳DMT，如果中继被约束为半双工操作。对于后者的情况下，静态协议被认为是以及，相应的可实现的DMT性能的特点。
2008-08-14 cs.IT math.IT
On the achievable diversity-multiplexing tradeoff in interference channels
分析了具有理想接收信道状态信息和无发射信道状态信息的两用户单天线衰落干扰信道。对于非常强的干扰的情况，我们证明了解码干扰，同时将预期信号视为噪声，减去结果，然后解码期望信号，这一过程称为“剥离”，实现了在Akuiyibo和Leveque，Int.Zurich Seminar on Commun.，2008.证明是建设性的意义上说，它提供了相应的代码设计准则DMT最优。对于一般的干扰水平，我们计算的DMT的固定功率分裂韩和小林型叠加编码方案，提供相应的叠加码的设计标准，并发现，该方案是DMT最优的某些复用速率。
2009-05-01 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
Impact of Spatial Correlation on the Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff
空间相关性对多元天线（MEA）信道性能极限的影响进行了分析，在有限的信号噪声比（SNR）值的分集复用权衡（DMT）。首先推导出中断概率的下界。使用此绑定准确的有限SNR估计的DMT，然后导出。该估计允许在有限SNR下洞察空间相关性对DMT的影响。正如预期的那样，DMT随着空间相关性的增加而严重退化。此外，使用渐近分析，我们表明，我们的框架包括众所周知的结果有关的DMT的渐近行为。
2008-04-14 cs.IT math.IT
The Diversity Multiplexing Tradeoff of the MIMO Half-Duplex Relay Channel
三节点、多输入、多输出（MIMO）、准静态、瑞利衰落、半双工中继信道的基本分集复用折衷针对每个节点处的任意数量的天线来表征，并且其中允许中继的机会调度（或动态操作），即，中继器可以在依赖于信道的时间在接收和发送模式之间切换。在这种最一般的情况下，分集复用权衡的特点是一个简单的，两个变量的优化问题的解决方案。这个问题，然后解决在封闭形式的特殊类别的信道定义的天线在三个节点的数量上的某些限制。这里开发的关键数学工具，使明确表征的多样性复用权衡是三个相互关联的随机Wishart矩阵的联合特征值分布。以前，没有实际表征分集复用权衡，Yuksel和Erkip基于Cover和El Gamal的经典压缩和转发方案的动态压缩和转发（DCF）协议的权衡度量的最优性被示出。然而，该方案需要中继站处的全局信道状态信息（CSI）。在这项工作中，所谓的量化映射和前向（QMF）编码方案由于Avestimehr { \em et} { \em al}被采用作为可重复性方案，具有附加的好处，它实现了最佳的权衡，只有知识的（信道相关的）切换时间在中继节点。此外，在特殊类的MIMO半双工中继信道中，即使没有这些知识，也可以实现最佳折衷。这样的结果是以前已知的，只有半双工中继信道在每个节点处的单个天线，也通过QMF方案。
2011-06-30 cs.IT math.IT
Selective-Fading Multiple-Access MIMO Channels: Diversity-Multiplexing Tradeoff and Dominant Outage Event Regions
我们建立了最佳的分集复用（DM）权衡相干选择性衰落多址MIMO信道，并提供相应的代码设计准则。作为一个副产品，在概念层面上，我们发现一个有趣的DM权衡框架之间的关系和概念的主要错误事件区域，首先介绍了在AWGN的情况下，由Gallager，IEEE trans.IT，1985年。这种关系使我们能够准确地描述在MIMO衰落多址信道的错误机制。特别是，我们发现，对于一个给定的速率元组，最大可实现的分集阶数是由一个单一的中断事件，占主导地位的总错误概率指数SNR。最后，我们研究了Badr和Belfiore在国际苏黎世通信研讨会上提出的分布式空时码构造。，2008年，使用本文推导的规范设计标准。
2009-06-26 cs.IT math.IT
Statistical Multiplexing of Computations in C-RAN with Tradeoffs in Latency and Energy
在云无线电接入网络（C-RAN）架构中，来自多个远程无线电头端的基带信号在集中式基带单元（BBU）池中处理。该架构允许网络运营商使BBU的计算资源适应在BBU处经历的聚合接入负载，其可以在每个空中接口接入帧中改变。通过适配资源可以实现的节省程度是节省、适配频率和增加的排队时间之间的折衷。如果用于资源复用的自适应的时间尺度大于接入帧持续时间，则这可能导致额外的接入延迟并限制能量节省。在本文中，我们通过考虑资源复用的两个极端时间尺度来研究权衡：（i）长期，其中计算资源在比接入帧持续时间大得多的时间段上被适配;（ii）短期，其中适配低于接入帧持续时间。我们开发了一个通用的C-RAN排队模型，该模型描述了访问延迟，并显示，对于泊松到达，长期多路复用实现了与短期多路复用相当的节省，同时提供低实现复杂性。
2017-03-15 cs.IT math.IT
Optimal Diversity-Multiplexing Tradeoff in Selective-Fading MIMO Channels
我们建立了相干时间，频率和时间-频率选择性衰落多输入多输出（MIMO）信道的最佳分集复用（DM）的权衡，并提供了一个代码设计标准DM权衡最优。我们的研究结果是基于一个给定的选择性衰落MIMO信道的“詹森信道”的新概念。由于通道输入和输出之间的互信息是相关随机变量的和，原始问题在分析上似乎是难以解决的，而Jensen通道在DM折衷的意义上等同于原始通道，并且很好地适合于分析处理。我们制定了一个系统的程序设计DM权衡最佳码一般选择性衰落MIMO信道的设计问题可以分为两个简单和独立的问题：内码的设计，或预编码器，适应于信道统计（即，选择性特性）和独立于信道统计的外码。我们的结果得到了吸引人的几何直观的支持，第一次指出的平坦衰落的情况下，郑和Tse，IEEE trans. inf. Theory，2003年。
2009-07-14 cs.IT math.IT
Wireless Network Code Design and Performance Analysis using Diversity-Multiplexing Tradeoff
为了减轻无线传输中衰落带来的不利影响，同时获得高吞吐量和更好的频谱效率，网络编码和协作通信受到了研究界的广泛关注。在这项工作中，我们设计和分析确定性和随机网络编码方案的合作通信设置与多个源和目的地。我们表明，我们的计划优于传统的合作分集复用权衡（DMT）。具体地说，它实现了全分集阶数的代价是稍微降低复用速率。建立了$(N+M,M,N+1)$系统MDS码的奇偶校验矩阵与$N$源-目的对和$M$中继的协作通信系统中的网络编码系数之间的联系。我们提出了两种方法来生成网络编码矩阵：使用Cauchy矩阵和Vandermonde矩阵，并建立它们都提供最大分集阶。
2010-04-19 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in Selective-Fading Multiple-Access MIMO Channels
建立了相干选择性衰落多址多输入多输出（MIMO）信道的最优分集复用（DM）折衷，并给出了相应的码设计准则。作为一个副产品，在概念层面上，我们发现一个有趣的DM权衡框架和主导错误事件区域的概念之间的关系，这是首次引入的AWGN的情况下，由Gallager，IEEE trans.IT，1985年。这种关系允许准确地描述MIMO衰落多址信道中的错误机制。特别是，我们发现，对于一个给定的速率元组，最大可实现的分集阶数是由占主导地位的总错误概率在SNR指数的错误事件。最后，我们证明了Badr和Belfiore最近提出的分布式空时码构造，2008年，满足本文推导的规范设计标准。
2008-05-01 cs.IT math.IT
Tradeoff between Diversity and Multiplexing Gains in Block Fading Optical Wireless Channels
分集复用折衷（DMT）为无线通信中不同的多输入多输出（MIMO）方案提供了基本的性能度量。在本文中，我们探讨了块衰落光无线通信（OWC）的信道，并在光峰值和平均功率约束的存在下，表征DMT。三种不同的衰落分布被认为是，这反映了不同的信道条件。在每种信道条件下，当块长度足够大时，我们得到了最优DMT，并且当块长度较小时，我们还推导了DMT曲线的上下界。这些结果与现有的射频（RF）信道DMT结果有很大的不同。这些差异可能是由于光输入信号是实数和有界的，而其RF对应物通常是复数和无界的。
2021-12-09 cs.IT math.IT
A Diversity-Multiplexing-Delay Tradeoff of ARQ Protocols in The Z-interference Channel
在这项工作中，我们分析了单天线自动重传请求（ARQ）Z干扰信道（ZIC）的基本性能权衡。具体而言，我们的特点是实现三维之间的权衡多样性（可靠性），复用（吞吐量），和延迟（最大重传次数）的两个ARQ协议：一个非合作协议和合作的。考虑到不存在合作，我们研究了固定功率分裂的Han-Kobayashi（HK）方法的可实现的权衡。有趣的是，我们证明，如果第二个用户发送的共同部分，只有它的消息在其成功的解码和解码失败的情况下，在第一个用户，通信得到改善，通过保持或停止传输的共同和私人的消息。我们得到了封闭形式的表达式，可实现的权衡下，香港分裂。根据合作，两个特殊的情况下，香港被认为是静态和动态解码器。这两种解码器之间的差异在于后者动态选择应用哪种HK特殊情况解码的能力。合作显着增加可实现的第一用户多样性。
2012-04-03 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of Network Coding with Bidirectional Random Relaying
本文提出了一种基于双向随机中继集的分集复用折衷（DMT）算法，其中所有节点的分布是一个平稳的泊松点过程。这是DMT的非平凡扩展，因为它需要考虑中继节点的合作（或缺乏合作）、业务模式以及前向和反向业务方向之间的时间分配。然后，我们使用这种权衡比较传统的时分多跳（TDMH）和网络编码（NC）的DMT。我们的主要结果是推导出的DMT为TDMH和NC。令人惊讶的是，这表明，如果中继节点协作，则NC并不总是具有比TDMH更好的DMT，因为难以同时实现两个源节点的双向发射分集。事实上，对于某些业务模式，由于前向和反向传输方向之间的次优时间分配，NC可能具有更差的DMT。
2009-09-25 cs.IT math.IT
Diversity Multiplexing Tradeoff of the Half-duplex Slow Fading Multiple Access Channel based on Generalized Quantize-and-Forward Scheme
研究了半双工慢衰落多址接入中继信道（HD-MARC）下广义量化转发（GQF）中继方案的分集复用折衷（DMT）问题。压缩和转发（CF）方案已被证明，以实现最佳的DMT时，中继的目的地链路的信道状态信息（CSI）是在中继。然而，由于无线系统的实际考虑，在中继处具有中继-目的地链路的CSI并不总是可能的。相比之下，在这项工作中，DMT的GQF方案推导没有中继目的地链路CSI在中继。它示出，即使没有知识的中继目的地CSI，GQF计划实现相同的DMT，实现CF计划与CSI的全部知识。
2014-06-20 cs.IT math.IT
Diversity-multiplexing Gain Tradeoff: a Tool in Algebra?
自空时编码发明以来，大量的代数方法被应用于编码设计中。特别是代数数论和中心单代数一直处于研究的前沿。在本文中，我们正在扭转局面，并询问信息论是否可以作为代数的工具。我们将首先从Zheng和Tse的分集复用增益（DMT）界导出一些推论，然后展示这些结果如何用于分析某些除代数的阶的单位群。作者并不声称代数结果是新的，但我们确实发现，代数和信息论之间的这种有趣的关系是相当令人惊讶的，值得指出。
2011-05-18 cs.IT math.IT
Explicit Space-Time Codes Achieving The Diversity-Multiplexing Gain Tradeoff
Zheng和Tse最近的结果指出，在准静态信道上，在空间复用增益和分集增益之间存在基本的折衷，称为分集复用增益（D-MG）折衷，其可以通过空时（ST）块码同时实现。这种折衷在i.i.d.的情况下是精确已知的。瑞利衰落，T ≥ n_t+n_r-1，其中T是编码发生的时隙数，n_t，n_r分别是发射和接收天线数。对于T < n_t+n_r-1，只有D-MG折衷的上界和下界可用。在本文中，我们提出了一个完整的解决问题的显式构造D-MG最优ST码，即，对于任何数量的接收天线实现D-MG折衷的码。证明了当T=n_t=n时，基于循环除代数（CDA）的ST码具有非零行列式性质，是D-MG最优的.虽然这种代码的结构以前已知的限制值n，我们在这里提供了一个结构，这样的代码是有效的所有n。对于矩形，T > n_t的情况下，我们提出了两个一般的技术，建立D-MG-最优矩形ST码从他们的平方对应。我们结果的副产品确定，所有T>= n_t的D-MG权衡与之前已知的T >= n_t + n_r-1的D-MG权衡相同。
2006-02-15 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff for the Multiple-Antenna Wire-tap Channel
研究了短时功率约束下的衰落多天线（MIMO）窃听信道。定义了秘密分集增益和秘密复用增益。使用这些定义，秘密分集复用权衡（DMT）的计算分析没有发射机侧信道状态信息（CSI）和完整的CSI。当发送端没有CSI时，在高斯码本的假设下，证明了窃听者同时窃取了发送端和接收端的天线，秘密DMT依赖于剩余的自由度.当CSI在发射机（CSIT）处可用时，窃听者仅窃取发射机天线。这种对CSI可用性的依赖性不同于没有保密约束的DMT结果，其中在短期功率约束下，对于发射机处的无CSI和全CSI，DMT保持相同。当CSIT可用时，示出迫零型方案以实现秘密DMT。
2010-12-10 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems
分集复用折衷（DMT）提供了一个紧凑的框架，以根据它们提供的两个主要优点（即，高数据率和/或低出错率）来比较各种MIMO系统和信道。对于i.i.d.，该折衷被渐近地表征（SNR->无穷大）。Rayleigh衰落信道[1].渐近DMT高估了有限SNR DMT [2]。在本文中，使用最近的结果上的渐近（在天线的数量）中断容量分布，我们推导和分析有限SNR DMT的广泛的一类信道（不一定是瑞利衰落）。在此基础上，我们给出了渐近DMT由有限信噪比DMT逼近的收敛条件。复用增益的定义示出严重影响的收敛点：当复用增益定义通过平均（遍历）容量，收敛发生在现实的SNR值。此外，在这种情况下，分集增益也可以用来估计中断概率与合理的精度。通过平均容量的高SNR渐近线（如[1]）定义的复用增益导致中大型系统的收敛非常缓慢（如1/ln（SNR）^2），因此，渐近DMT不能用于实际的SNR值。对于该定义，高SNR阈值在天线数量和复用增益方面呈指数增加。对于相关锁眼信道，分集增益随信道的相关性和功率不平衡而减小。虽然Zheng和Tse的SNR渐近DMT没有捕捉到这种效应，但尺寸渐近DMT却做到了。
2007-05-09 cs.IT math.IT
On-off Switched Interference Alignment for Diversity Multiplexing Tradeoff Improvement in the 2-User X-Network with Two Antennas
为了提高干扰信道中的分集增益，从而最大限度地提高分集复用权衡（DMT），我们提出了开关切换干扰对齐（IA），其中IA是间歇性地利用开关IA开/关。对于开关量，本文采用了符号扩展IA和Alamandro编码IA。推导和分析所提出的方案的DMT，我们发现，间歇利用IA与同时非唯一解码可以改善DMT在2用户X信道与两个天线。所提出的两种方案都被示出为实现4的分集增益和$\frac{4}{3}$的每个用户的DoF。特别是，开关切换IA与Alamerican编码，据我们所知，超过任何其他现有的计划，2用户X信道与两个天线，几乎接近理想的DMT。
2018-11-21 cs.IT math.IT
On the Achievable Diversity-Multiplexing Tradeoffs in Half-Duplex Cooperative Channels
在本文中，我们提出了新的合作传输协议的延迟有限的相干衰落信道组成的N（半双工和单天线）的合作伙伴和一个小区站点。在我们的工作中，我们区分中继，合作广播（下行链路），合作多址（上行链路）信道。对于中继信道，我们研究了两类合作方案，即放大和转发（AF）协议和解码和转发（DF）协议。对于第一类，我们建立了一个上限上实现的分集复用的权衡与一个单一的中继。然后，我们构建了一个新的AF协议，达到这个上限。该算法扩展到一般情况下，N-1中继，它被证明优于空时编码协议的Laneman和Warenell，而不需要解码/编码的中继。对于这类DF协议，我们提出了一种动态解码转发（DDF）协议，该协议在复用增益0 < r < 1/N的情况下实现了最优折衷。此外，与一个单一的中继，DDF协议示出占主导地位的AF协议的所有复用增益的类。DDF协议的优越性在协作广播信道中表现得更为明显。这种情况是相反的合作多址信道，我们提出了一个新的AF协议，实现了所有复用增益的最佳权衡。在这三种情况下，所提出的协议的一个显著特征是它们不依赖于正交子空间，从而允许更有效地利用资源。事实上，使用我们的研究结果可以说，以前提出的协议的次优源于他们使用的正交子空间，而不是半双工约束。
2005-06-07 cs.IT math.IT
Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff and Optimum Power Allocation in Bidirectional Cooperative Networks
本文重点研究了双向协作网络中的两种主要协议--模拟网络编码（ANC）和时分广播（TDBC）。首先推导了这两种协议的中断概率的下界。这些下限在整个信噪比（SNR）范围内都是非常紧的，与信道方差的值无关。基于这些下界，有限SNR分集复用的ANC和TDBC协议的折衷。其次，我们研究如何有效地使用信道状态信息（CSI）在这两个协议。具体而言，提出了一种最佳的ANC协议的功率分配方案。它同时最小化中断概率和最大化该协议的总互信息。对于TDBC协议，在等功率分配的假设下，提出了一种在中继端合并接收信号的最优方法。该方法在最小化中断概率的同时，最大化TDBC协议的总互信息。
2008-10-15 cs.IT math.IT
Diversity versus Multiplexing at Finite Blocklength
基于多天线块无记忆瑞利衰落信道的最大信道编码速率的非渐近界，本文提出了分集复用折衷的有限块长分析。本文的界允许人们数值地评估对于哪些分组大小、天线数目和信道选择性程度，分集利用方案接近最优，并且当可用的空间自由度应该被用来提供空间复用时。这种有限块长度的多样性复用权衡的观点提供了见解延迟敏感的超可靠通信链路的设计。
2014-06-27 cs.IT math.IT
On the Capacity and Diversity-Multiplexing Tradeoff of the Two-Way Relay Channel
本文研究了多输入多输出（MIMO）双向中继信道，其中两个节点希望使用多个中继来交换数据。当每个中继采用放大转发策略时，提出了一种迭代算法来获得最优的可达速率区域。迭代算法在每一步都解决了功率最小化问题，但受到最小信号干扰噪声比约束，该问题是非凸的，然而，对于该问题，Karush Kuhn Tuker条件足以保证最优性。最优AF策略假设每个中继站具有全局信道状态信息（CSI）。为了简化CSI要求，还提出了一种简单的放大和转发策略，称为双信道匹配，其仅需要本地信道状态信息，并且其可达到的速率区域接近于最优AF策略的速率区域。在大量中继的渐近制度，我们表明，可实现的双信道匹配的速率区域和上限不同的只有一个常数项，并建立容量的双向中继信道的缩放定律。中继策略实现最佳的分集复用权衡也被认为是一个单一的中继节点。的压缩和转发策略被证明是最佳的实现分集复用的全双工情况下，在一般情况下，在某些情况下，半双工的情况下，权衡。
2008-10-21 cs.IT math.IT
Network Coding with Two-Way Relaying: Achievable Rate Regions and Diversity-Multiplexing Tradeoffs
本文讨论了在无线自组网中通过双向中继的多跳网络编码进行信息交换的基本特性。首先分析了时分多跳（TDMH）、MAC层网络编码（MLNC）和PHY层网络编码（PLNC）实现的端到端速率区域。结果表明，MLNC并不总是比TDMH获得更好的速率，TDMH和MLNC之间的分时能够实现更大的速率区域，PLNC主导TDMH和MLNC实现的速率区域。MLNC和PLNC的机会调度算法，然后提出了稳定的双向中继系统的泊松到达时，速率对是在MLNC和PLNC的香农速率区域。为了理解多跳网络编码的双向传输限制，还分析了在有或没有特定业务模式的情况下的和速率优化以及多个中继节点上的双向传输的端到端分集复用折衷（DMT）。
2009-02-13 cs.IT math.IT
Joint source and channel coding for MIMO systems: Is it better to be robust or quick?
我们开发了一个框架，以优化MIMO系统中的分集，复用和延迟之间的权衡，以尽量减少端到端的失真。我们首先专注于MIMO系统中的分集复用权衡，并开发分析结果，以尽量减少失真的矢量量化器级联的空时MIMO信道码。在高信噪比制度，我们得到了一个封闭的形式表达的端到端的失真作为分集复用权衡曲线上的最佳点的函数。对于大但有限的SNR，我们通过凸优化找到这个最佳点。然后，我们考虑MIMO系统使用ARQ重传提供额外的多样性的代价延迟。对于没有延迟约束的源，通过最大化ARQ窗口大小来最小化失真。这导致ARQ增强的复用分集折衷区域，其中失真以与没有ARQ相同的方式在该区域上最小化。在源延迟约束下，问题公式化改变以考虑与随机消息到达和随机ARQ完成时间相关联的延迟失真。我们使用一个动态规划制定捕捉信道分集复用权衡在有限的SNR以及随机到达和重传动态，我们解决了最佳的复用分集延迟权衡，以尽量减少端到端的失真与源编码器，信道，和ARQ重传。我们的研究结果表明，一个延迟敏感的系统应该适应其工作点上的分集复用延迟权衡区的系统动力学。我们提供的数值结果表明，这种自适应政策的分集/复用的信道码和静态ARQ窗口大小的静态分配显着的性能增益。
2008-01-24 cs.IT math.IT
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff for the MIMO Static Half-Duplex Relay
在这项工作中，我们研究了多天线（MIMO）静态半双工中继信道的分集复用折衷（DMT）。在一定的假设下，推导出DMT上界的一般表达式，该上界可以通过中继处的压缩转发协议来实现。DMT表达式一般作为最小化问题的解给出，并且当中继信道关于天线数目对称时，即源和目的地每个具有n个天线，并且中继具有m个天线时，找到了显式表达式。观察到，当中继具有单个天线时，静态半双工DMT与全双工DMT匹配，并且当中继具有多个天线时，静态半双工DMT严格低于全双工DMT。此外，上界的推导涉及到球面积分（即关于酉群U（n）上Haar测度的积分）的新的渐近研究，这本身就是一个数学兴趣的话题。
2009-11-08 cs.IT math.IT
MIMO Two-way Relay Channel: Diversity-Multiplexing Tradeoff Analysis
考虑了多跳双向中继信道，其中所有终端都配备有多个天线。假设独立的准静态瑞利衰落信道和信道状态信息可在接收机，我们表征的最佳分集复用增益权衡（DMT）曲线的全双工中继终端。它示出的最佳DMT可以通过压缩和转发类型的中继策略，其中中继量化其接收到的信号，并发送相应的信道码字。值得注意的是，利用该传输协议，在相反方向上的两个传输可以同时实现它们各自的单用户最优DMT性能，尽管它们对彼此造成干扰。基于该方案在双向中继信道下的最优性，提出了一种新的适用于单向多跳MIMO中继信道的动态压缩转发（DCF）协议，并证明了该方案具有最优的DMT性能.
2008-12-18 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in Fading Interference Channels
分析了具有理想接收信道状态信息和无发射信道状态信息的两用户单天线衰落干扰信道。我们计算的分集复用权衡（DMT）区域的固定功率分裂韩和小林（HK）型叠加编码方案，并提供相应的叠加码的设计准则。我们证明了该方案是DMT最优的中等，强，非常强的干扰下，它实现了DMT的外边界，我们得到的。此外，在非常强的干扰下，我们证明了联合解码器是DMT最优的，并且“消除”了衰落干扰信道，即，从DMT的角度来看，有可能进行传输，就好像干扰用户不存在一样。此外，我们还表明，在非常强的干扰下，解码干扰，同时将预期信号视为噪声，减去结果，然后解码所需信号，这个过程称为“剥离”，可以实现最佳DMT区域。我们的证明是建设性的意义上说，代码设计标准实现DMT最优（在我们可以证明它的情况下）。
2009-05-06 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff for the Interference Channel with a Relay
本文研究了带中继的慢衰落干扰信道下的分集复用折衷问题。我们推导出DMT区域上的四个内界：第一个是基于压缩转发（CF）中继方案，第二个是基于解码转发（DF）中继方案，最后两个界是基于半双工（HD）和全双工（FD）放大转发（AF）方案。对于CF和DF方案，我们找到了信道参数和复用增益的条件，在此条件下，相应的内界达到最佳DMT区域。我们还确定的情况下，在该DMT区域的ICR对应于两个并行的慢衰落中继信道，这意味着干扰不会降低DMT为每对，并且一个单一的中继可以是DMT最佳的两对同时。对于HD-AF方案，我们推导出信道系数的条件下，该方案实现了最佳DMT的AF为基础的中继信道。最后，我们确定的条件下，添加一个中继严格扩大DMT区域相对于没有中继的干扰信道。
2014-12-15 cs.IT math.IT
Transmit Diversity v. Spatial Multiplexing in Modern MIMO Systems
一个当代的角度之间的权衡发射天线分集和空间复用。有人认为，在大多数现代无线系统的背景下以及对于感兴趣的操作点，利用所有可用空间自由度进行复用的传输技术优于显式牺牲空间复用以实现多样性的技术。因此，在这样的系统的上下文中，在MIMO通信中基本上不需要在发射天线分集和空间复用之间做出决定。然而，要得出这一结论，需要对信道和一些关键系统特性进行充分建模，并采用适当的性能指标;如果做不到这一点，可能会得出截然不同的结论。作为具体示例，使用3GPP长期演进系统设计来说明这种对比。
2009-03-05 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of Asynchronous Cooperative Diversity in Wireless Networks
中继节点的同步是无线网络中利用协作分集的一个重要而关键的问题。本文提出了两种异步协作分集方案，即分布式延迟分集和异步空时编码协作分集方案。在整体分集复用（DM）的权衡功能方面，我们表明，提出的独立编码的分布式延迟分集和异步空时编码的合作分集方案实现了相同的性能同步空时编码的方法，需要一个准确的符号级定时同步，以确保从不同的中继节点到达目的地的信号是完美的同步。这表明，即使在中继节点之间存在竞争的情况下，也能保持分集阶数。此外，当所有中继节点都成功解码源信息时，异步空时编码方法能够实现比同步方案更好的DM权衡，并且就DM权衡而言，与通过并行衰落信道传输信息等效。我们的研究结果表明，充分利用空时自由度在多天线系统中采用异步空时码，即使在频率平坦衰落信道的好处。此外，它示出异步空时编码系统能够实现更高的互信息比同步空时编码系统的任何有限的信号噪声比（SNR）时，适当地选择基带波形。
2007-08-08 cs.IT math.IT
On the Diversity-Multiplexing Tradeoff of Unconstrained Multiple-Access Channels
本文研究了无功率约束（无限星座）的多输入多输出衰落多址信道的最优分集复用折衷（DMT）问题。对于K个用户（K>1），每个用户M个发射天线，以及N个接收天线，示出了一般的无限星座和具体的格，以在N等于或大于（K+1）M-1的情况下获得有限星座的最佳DMT，即，用户有限的制度。另一方面，当N<（K+1）M-1时，证明了无限星座不能达到最优DMT。这与点对点情况相反，在点对点情况下，无限星座对于任何M和N都是DMT最优的。一般来说，这项工作表明，当网络负载很重时，即K>max（1，（N-M+1）/M），在解码过程中考虑成形区域在追求最佳DMT中起着至关重要的作用。通过研究无限星座是最优和次优的情况，本文还给出了多址信道中无限星座DMT的几何解释。
2015-05-20 cs.IT math.IT
Approximately Universal Codes over Slow Fading Channels
在高信噪比的相干慢衰落信道上的可靠通信的性能被简洁地捕获为分集和复用增益之间的基本权衡。我们研究的问题，设计的代码，最佳权衡的多样性和复用增益。我们的主要贡献是一个精确的表征代码是普遍的权衡最优，即，对于衰落信道的每个统计特性，它们最佳地折衷分集和复用增益。我们表示这种特性作为一个近似的普遍性，其中的近似是在错误概率和中断容量与分集和复用增益之间的连接，分别。近似普适性的表征，然后用于构建新的编码方案，以及显示在空时编码文献中提出的几个计划的最优性。
2005-12-06 cs.IT math.IT
The Diversity-Multiplexing Tradeoff of the Dynamic Decode-and-Forward Protocol on a MIMO Half-Duplex Relay Channel
动态解码转发协议的分集复用折衷的特征在于半双工三终端（m，k，n）中继信道，其中源、中继和目的地终端分别具有m、k和n个天线。它是作为一个简单的，两个变量，凸优化问题的解决方案，并解决了这个问题的特殊类别的中继信道，即（1，k，1）中继信道，（n，1，n）中继信道和（2，k，2）中继信道的封闭形式。此外，用于某类中继信道（诸如（m，k，n>k）信道）的折衷曲线与用于全双工信道的解码和转发协议的折衷曲线相同，而对于其他类信道，它们在高复用增益处略低。我们的研究结果还表明，对于某些类别的中继信道和低复用增益的动态解码和转发协议协议的多样性订单大于静态压缩和转发协议，这反过来又被称为权衡所有{ \em静态}半双工协议的最优。通常，动态解码和转发协议具有与静态压缩和转发协议相当的性能，与动态解码和转发协议不同，静态压缩和转发协议需要中继节点处的全局信道状态信息。其性能也接近于全双工中继信道上的解码转发协议的性能，从而指示半双工约束可以通过中继的动态操作来补偿，其中中继基于源中继信道质量从接收模式切换到发送模式。
2010-08-09 cs.IT math.IT
Peak to Average Power Ratio Reduction for Space-Time Codes That Achieve Diversity-Multiplexing Gain Tradeoff
Zheng和Tse已经表明，在准静态信道上，存在基本的权衡，称为分集复用增益（D-MG）权衡。在实际系统中，为了避免功率放大器的低效操作，应该考虑对发射信号的峰均功率比（PAPR）施加约束的情况。本文分析了PAPR约束下多天线系统的D-MG折衷问题。对于瑞利衰落信道，我们表明，D-MG权衡保持不变，任何PAPR约束大于1。这一结果意味着，而不是设计代码的情况下，由大多数现有的作品，可能存在一般的方法来设计空时码与低PAPR，实现最佳的D-MG权衡。作为这样的方法的一个例子，我们提出了一个PAPR降低方法的基础上，星座成形，可以应用到现有的最佳空时码，而不会影响他们的最优D-MG权衡。与大多数PAPR降低方法不同，所提出的方法不引入冗余或要求边信息被发送到解码器。所提出的方法被认为是两个实现。第一种方法与Kwok提出的方法类似，只是我们采用Hermite范式（HNF）分解而不是Smith范式（SNF）来降低复杂度。第二种方法采用整数可逆映射的思想，避免了天线数较多时矩阵分解的困难。通过球形译码验证了该降低峰均比的方法不会影响最优空时码的性能。
2010-03-01 cs.IT math.IT
Secure Diversity-Multiplexing Tradeoff of Zero-Forcing Transmit Scheme at Finite-SNR
在本文中，我们解决了有限的信号噪声比（SNR）分集复用权衡（DMT）的多输入多输出（MIMO）窃听信道，其中迫零（ZF）传输方案，旨在发送秘密信息的正交空间的窃听信道，被使用。首先，我们引入了有限信噪比下的保密复用增益，推广了高信噪比下的定义。然后，我们提供了上界和下界的中断概率保密约束下，从ZF的秘密分集增益估计。通过渐近分析，我们表明，上界低估了保密分集增益，而下界是紧在高信噪比，因此其相关的分集增益估计是等于实际的渐近保密分集增益的MIMO窃听信道。
2011-12-27 cs.CR cs.IT math.IT
On the Diversity-Multiplexing Tradeoff in Multiple-Relay Network
本文研究了多中继网络的建立，其中$K$半双工多天线中继协助一个/多个多天线发射机和多天线接收机之间的传输。每两个节点被假定为连接通过准静态瑞利衰落信道，或断开。本文提出了一种基于放大转发中继的新方案，我们称之为\textit{random sequential}（RS）。我们证明了对于一般的多天线多中继网络，所提出的方案实现了最大的分集增益。此外，我们推导出一般单天线多中继网络的建议RS方案的分集复用权衡（DMT）。结果表明，对于单天线两跳多址多中继（$K>1$）网络（发射机和接收机之间没有直接链路），所提出的RS方案实现了最佳DMT。然而，对于多址单中继设置的情况下，我们表明，RS方案减少到天真的放大和转发中继，并不是最佳的DMT方面，而动态解码和转发方案被证明是最佳的这种情况下。
2008-06-08 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
Analysis on Transmit Antenna Selection for Spatial Multiplexing Systems: A Geometrical Approach
最近，多输入多输出（MIMO）无线通信系统因其提供空间分集或复用增益的能力而展现出显著的潜力。对于MIMO分集方案，已经知道。通过最佳天线选择，最大化后处理信噪比，可以保持整个系统的分集阶数。另一方面，在空间复用系统中，特别是那些利用实际的编码和解码方案的系统中，通过天线选择实现的分集阶数迄今为止还没有被严格地分析。在本文中，从几何的角度来看，我们提出了一个新的框架，从理论上分析的分集阶分别编码的空间复用系统与线性和判决反馈接收机的发射天线选择。我们严格地证明了当从发射侧选择L=2个天线时，对于Nr × Nt SM系统，可以实现（Nt-1）（Nr-1）的分集阶数;而对于L>2的情况，我们给出了可实现的分集阶数的界，并证明了最佳分集阶数至少为（Nt-L+1）（Nr-L+1）。此外，可以使用相同的几何方法来评估所考虑的具有发射天线选择的空间复用系统的分集复用折衷曲线。
2005-06-13 cs.IT math.IT
The Throughput-Reliability Tradeoff in MIMO Channels
本文研究了一种中断受限的MIMO信道。我们建立在郑和谢的优雅的多样性复用的权衡制定更好地理解错误的概率，传输速率和信噪比之间的渐近关系。特别是，我们确定的限制所施加的多路复用增益的概念，并制定了一个新的配方的吞吐量可靠性的权衡，避免了这种限制。新的特征，然后用来阐明MIMO信道的中断概率曲线所表现出的渐近趋势。
2005-09-07 cs.IT math.IT
Diversity Analysis of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
对于宽带无线通信系统，正交频分复用（OFDM）已经与多输入多输出（MIMO）技术相结合。比特交织编码多波束形成（BICMB）可以在平坦衰落MIMO信道中实现空间分集和空间复用。在频率选择性衰落的MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时实现空间分集和多径分集，是一种重要的技术。然而，分析BICMB-OFDM的分集是一个具有挑战性的问题。本文对BICMB-OFDM系统进行了分集分析。首先，推导了最大可达分集，并证明了全分集条件RcSL <= 1，其中Rc，S和L分别为码率，每个子载波上发送的并行流数和信道抽头数。然后，性能下降，由于子载波之间的相关性进行了研究。最后，子载波分组技术被用来对抗性能下降，并提供多用户兼容性。
2015-03-17 cs.IT math.IT
Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems
对于i.i.d.，分集复用折衷（DMT）被渐近地表征（SNR->无穷大）。Rayleigh衰落信道[1]. SNR渐近DMT高估了有限SNR DMT [2]。本文概述了一些额外的限制和困难的DMT框架，并讨论了它们的影响。使用最近的结果上的大小渐近（在天线的数量）中断容量分布，有限的SNR，大小渐近DMT推导出一个广泛的一类衰落分布。的SNR范围内的有限SNR DMT是准确地近似的SNR渐近的特点。复用增益定义的影响严重这个范围内，因此应仔细选择，使SNR渐近DMT是一个准确的近似在现实的SNR值，因此具有操作意义，被用作设计标准。有限的SNR分集增益示出减少相关性和功率不平衡在一个广泛的一类衰落信道，这样的效果被描述在一个紧凑的，封闭的形式。完整的中断概率（或中断容量）的表征不仅需要有限的SNR DMT，但也SNR偏移，这是介绍和研究。这种偏移，这是不占在DMT框架中，被证明有一个显着的影响上的中断概率为广泛的一类衰落信道，特别是当复用增益是小的。通过大量的Monte-Carlo模拟验证了分析结果和结论。总的来说，大小渐近DMT是SNR渐近DMT的一个有价值的替代方案。
2010-09-20 cs.IT math.IT
Remarks on criteria for achieving the optimal diversity-multiplexing gain trade-off
本文将证明非零行列式准则不足以使非对称空时分组码获得最优的分集复用增益折衷。这一结果与Srinath和Rajan最近的结果相反。为了进一步阐明这一问题，将Tavildar和Viswanath的近似普适性准则转化为格理论的语言，并给出了一些说明。
2013-08-19 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in Multi-Antenna Multi-Relay Networks: Improvements and Some Optimality Results
本文研究的好处放大转发（AF）中继在多天线无线网络的设置。随机顺序（RS）中继的概念以前在文献中介绍，并表明，它实现了最大的分集增益在一般的多天线网络。在这里，我们表明，随机酉矩阵乘法在中继节点授权RS计划，以实现更好的分集复用权衡（DMT）相比，传统的AF中继。首先，我们研究了多天线全双工单中继两跳网络的情况下，我们表明，RS达到最佳DMT。应用这一结果，我们得到了一个新的可实现的DMT的情况下，多天线半双工并行中继网络。有趣的是，事实证明，RS方案的DMT对于多天线两个并行非干扰半双工中继的情况是最佳的。接下来，我们表明，随机酉矩阵乘法也提高了DMT的非正交AF中继方案的情况下，多天线单中继信道。最后，我们研究了一般情况下的多天线全双工中继网络，并推导出一个新的下界的DMT使用RS计划。
2009-12-20 cs.IT math.IT
On the Maximal Diversity Order of Spatial Multiplexing with Transmit Antenna Selection
Zhang et.最近导出的N_R x N_T i.i.d.瑞利衰落多天线系统采用发射天线选择、空间复用和线性接收机结构。对于L = 2个发射天线（N_T个可用天线中的）的情况，边界是紧的，因此指定最大分集阶数。对于L <= min（N_R，N_T）根发射天线的一般情况，证明了最大分集为（N_T-L+1）（N_R-L+1），这与下界一致。在这里，我们证明了这个猜想的迫零和迫零判决反馈（最佳检测排序）接收机结构。
2007-02-23 cs.IT math.IT
The diversity-multiplexing tradeoff of the MIMO Z interference channel
针对每个节点具有任意数量天线的准静态衰落MIMO Z干扰信道（Z-IC），在发射端信道状态信息（CSIT）和短期平均功率约束的假设下，建立了基本的广义分集复用折衷（GDMT）.在GDMT框架中，允许直接链路信噪比（SNR）和交叉链路干扰噪声比（INR）变化，使得它们相对于dB标度中的标称SNR的比率，即，SNR/INR指数是固定的。结果表明，一个简单的汉-小林消息分裂/部分干扰解码方案，只使用部分CSIT -其中第二个发射机的信号只取决于其交叉链路信道矩阵和第一个用户的发射信号不需要任何CSIT无论如何-可以实现全CSIT GDMT的MIMO Z-IC。对于一定范围的复用增益，还获得了在No-CSIT假设下的MIMO Z-IC的GDMT。该范围的大小取决于四个节点处的天线数量以及直接链路和交叉链路的SNR和INR指数。对于某些类别的信道，包括其中受干扰的接收器具有比其他节点更多的天线的那些信道，或者当INR指数大于某个阈值时，在No-CSIT假设下的MIMO Z-IC的GDMT被完全表征。
2012-06-17 cs.IT math.IT
Analysis of Fixed Outage Transmission Schemes: A Finer Look at the Full Multiplexing Point
本文研究的传输方案的性能，具有增加的平均SNR的速率，同时保持一个固定的中断概率。这与关注于增加速率和降低中断概率的经典Zheng-Tse分集复用折衷（DMT）相反。三种不同的系统进行了探讨：天线分集系统，时间/频率分集系统，和自动重传请求（ARQ）系统。为了准确地研究固定中断设置中的性能，必须超越粗略的渐进复用增益度量。在天线分集和时间/频率分集的情况下，对高SNR中断容量（即，复用增益加上功率/速率偏移）准确地描述了性能并显示了分集的非常显著的益处。ARQ也被认为是提供了一个显着的性能优势，但即使是一个仿射近似中断容量是无法捕捉这种优势和中断容量必须直接研究在非渐近制度。
2007-10-08 cs.IT math.IT
End-to-End Joint Antenna Selection Strategy and Distributed Compress and Forward Strategy for Relay Channels
多跳中继信道使用多个中继级，每个中继级具有多个中继节点，以促进源和目的地之间的通信。以前，分布式空时码被提出来最大化可实现的分集复用折衷，然而，它们未能实现最佳分集复用折衷的所有点。在存在从目的地到每个中继级和源的低速率反馈链路的情况下，本文提出了一种端到端天线选择（EEAS）策略作为分布式空时码的替代方案。EEAS策略使用每个中继级的天线子集将源信号传输到目的地，并在每个中继级进行放大和转发。选择子集使得它们最大化目的地处的端到端互信息。EEAS策略实现了最佳分集复用折衷（对应于最大分集增益和最大复用增益）的角点，并且在复用增益的中间值处实现了更好的分集增益，而不是最佳已知的分布式空时编码策略。提出了一种分布式压缩转发策略，实现了多中继节点的两跳中继信道的最优分集复用折衷。
2009-05-13 cs.IT math.IT
