Multiuser Diversity in Interfering Broadcast Channels: Achievable Degrees of Freedom and User Scaling Law
本文研究了如何多用户维度可以有效地利用目标自由度（DoF）的干扰广播信道（IBC）组成的K-发射机和他们的用户组。首先，假设每个发射机具有单个天线并且服务于其用户组中的单个用户，其中每个用户具有小于K个的接收天线。在这种情况下，在用户选择之后构成K个发射机单输入多输出（SIMO）干扰信道（IC）。在没有多用户分集的帮助下，由于接收天线的数目小于或等于干扰器的数目，因此不能在每个用户处完美地去除K-1个干扰信号。只有通过适当的用户选择，随着用户数量的增加，每个发射机的非零DoF才是可实现的。通过几何解释的干扰信道，我们表明，多用户尺寸必须首先用于减少由干扰信号引起的自由度损失，然后必须用于增加自由度增益从自己的信号。导出用于目标DoF的足够数量的用户。我们还讨论了如何利用多用户分集的最佳策略可以实现实际的用户选择方案。最后，单发射天线的情况下，扩展到多输入多输出（MIMO）IBC，其中每个发射机与多个天线服务多个用户。
2013-09-02 cs.IT math.IT
Interference Alignment for Multicell Multiuser MIMO Uplink Channels
本文提出了一种线性干扰对齐（IA）方案，可用于一般的多小区多用户MIMO蜂窝网络的上行链路信道。所提出的方案旨在将由来自一组发射机的信号引起的干扰对准到由仅来自这些发射机的子集的信号建立的子空间中，从而有效地减少干扰发射机的数量。给出了所提方案可实现的总自由度的封闭表达式，并通过数值分析表明，所提方案在某些情况下可实现最优自由度，在大多数情况下可提供比其他相关方案更高的总自由度.
2014-08-21 cs.IT math.IT
Interference Mitigation through Limited Transmitter Cooperation
干扰限制了无线网络中的性能，并且接收机或发射机之间的协作可以通过形成分布式MIMO系统来帮助减轻干扰。早期的工作表明，有限的接收机合作如何有助于减轻干扰。然而，发射机合作的情况更难处理。本文研究了带会议发射机的两用户高斯干扰信道，朝着这个方向取得了进展。我们的特征容量区域内6.5位/秒/赫兹，无论信道参数。基于恒定到最优的结果，我们表明，有一个有趣的互惠性的情况下，会议发射机和会议接收机的情况下，他们的容量区域是在一个恒定的差距到对方。因此，在干扰受限的情况下，发送方协作和接收方协作所带来的收益表现是相同的。
2010-04-29 cs.IT math.IT
Capacity Gain from Transmitter and Receiver Cooperation
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行了比较。当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI）时，证明了发射机协作优于接收机协作，而当功率在节点间进行最优分配但只有接收机相位CSI可用时，则相反.此外，当节点具有相等的平均功率且仅具有接收器相位CSI时，与具有相同平均网络功率的非协作方案相比，协作并不能提供容量改善。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。此外，它表明，完整的CSI是必不可少的发射机合作，而最优的功率分配是必不可少的接收机合作。
2005-08-02 cs.IT math.IT
Joint Transmitter and Receiver Energy Minimization in Multiuser OFDM Systems
在本文中，我们制定和解决的加权和发射机和接收机能量最小化（WSTREMin）的正交频分复用（OFDM）为基础的多用户无线系统的下行链路中的问题。所提出的方法提供了分配不同级别的重要性的基站（BS）和移动终端（MT）的功耗，对应于BS连接到电网和MT依赖于电池的灵活性。为了深入了解问题的特征，我们首先分别考虑两种极端情况，即，用于MT的加权和接收器侧能量最小化（WSREMin）和用于BS的发射器侧能量最小化（TEMin）。结果表明，动态TDMA（D-TDMA），其中MT被调度为单用户正交时隙OFDM传输，是最佳的传输策略WSREMin在MT，而OFDMA是最佳的TEMin在BS。作为两种极端情况的混合，我们进一步提出了一种新的多址接入方案，即，时隙OFDMA（TS-OFDMA）方案，其中MT被分组到正交时隙中，其中OFDMA应用于在相同时隙内分配的用户。TS-OFDMA可以被示出为包括D-TDMA和OFDMA两者作为特殊情况。数值结果证实，所提出的计划，使BS和MT之间的能量消耗权衡灵活的范围。
2014-07-14 cs.IT math.IT
Enhancing Multiuser MIMO Through Opportunistic D2D Cooperation
我们提出了一种蜂窝架构，它结合了多用户MIMO（MU-MIMO）下行链路与机会使用的未授权ISM频段建立设备到设备（D2 D）的合作。该架构包括基于通过D2 D中继形成下行链路虚拟MIMO信道的物理层协作方案，以及用于这种D2 D使能网络的新颖的资源分配策略。我们证明了物理层方案的近似最优性，并证明了这种合作提高了系统中最弱用户的有效SNR，特别是在多用户制度中，由于多用户分集。为了利用这个物理层计划，我们制定了合作用户调度和中继选择问题，使用网络效用最大化框架。对于这样的合作网络，我们提出了一种新的实用工具度量，联合捕获公平的吞吐量和中继系统中的成本。我们提出了一个联合用户调度和中继选择算法，我们证明是渐近最优的。我们研究的架构，通过系统级模拟在广泛的场景。这些模拟的亮点是小区边缘（底部第五百分位）用户的数据率的大约$6$ x改进（在最先进的SU-MIMO上），同时仍然改进了总体吞吐量，并且考虑了各种系统约束。
2017-03-06 cs.IT cs.NI math.IT
Asymptotic Performance Analysis of Generalized User Selection for Interference-Limited Multiuser Secondary Networks
分析了干扰受限的认知无线电系统次级多用户网络中广义多用户分集方案的渐近性能。假设有大量的次用户，并且与来自主发射机的干扰相比，每个次用户的接收机处的噪声可以忽略不计，则次发射机向第$k$最佳次用户（即，具有第$k$最高信号干扰比（SIR）的次用户）发送信息。我们使用极值理论表明，对于固定的$k$和大量二级用户，第$k$最高SIR在分布上均匀收敛于逆伽马随机变量。我们使用这个结果推导出渐近表达式的平均吞吐量，有效吞吐量，平均出错率和中断概率的$k$ -th最好的二级用户在二级发射机连续功率自适应下，这确保了在初级接收机的瞬时干扰约束的满足所造成的二级发射机。数值模拟表明，我们推导的渐近表达式是准确的系统参数的不同值。
2019-06-10 cs.IT math.IT
Capacity scaling law by multiuser diversity in cognitive radio systems
分析了认知无线电系统中次发射机仅在主用户未占用频谱时才机会性地利用主用户频谱的多用户分集增益。为了保护主用户免受由次级网络中的主传输的错过检测引起的干扰，通过次级发射机处的发射功率控制来保证主网络的最小平均吞吐量。在我们的分析中还考虑了主网络的流量动态。我们推导出次级网络的平均可达容量，并分析其渐近行为来表征CR系统中的多用户分集增益。
2010-06-03 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
Multiuser MISO Transmitter Optimization for Inter-Cell Interference Mitigation
发射机优化（即，导向矢量和功率分配）的MISO广播信道（MISO-BC）。作为特殊情况，这样的约束包括总功率、每天线或每组天线功率以及“禁止干扰方向”约束。我们认为最佳的脏纸编码和简单的次优线性迫零波束形成策略，并提供数值有效的算法，解决问题的最一般形式。作为一个应用程序，我们考虑一个多小区的情况下，部分小区合作，其中每个小区优化其预编码器，考虑到在相邻小区的特定用户的干扰约束。所提出的方法的有效性进行评估，在一个简单的系统场景，包括两个相邻的小区，根据不同的公平性标准，强调附近的小区“边界”的用户的瓶颈作用。我们的研究结果表明，“主动”小区间干扰（ICI）缓解优于传统的“静态”ICI缓解的基础上部分频率复用。
2010-03-02 cs.IT math.IT
Relay-Reconfigurable Intelligent Surface Cooperation for Energy-Efficient Multiuser Systems
可重构智能表面（RIS）由于其可控的散射元件，能够引导电磁波到所需的方向，最近引起了相当大的关注。虽然RISs与继电器有一些相似之处，但两者有影响其性能的根本差异。为了利用中继和RIS的优点，本文提出了一种多用户通信系统，其中中继和RIS合作，以提高性能的能量效率。为了有效地利用RIS，RIS元件的离散相移与发射机和中继器处的波束成形矩阵一起被优化，目标是服从服务质量（QoS）约束的总发射功率的最小化。然后，两个次优有效的解决方案，提出了所产生的离散和非凸的问题，一个是基于奇异值分解（SVD）和上行链路-下行链路的对偶，另一个是基于SVD结合迫零。仿真结果表明，所提出的解决方案优于一个系统，无论是中继或RIS只有，特别是当两者都更接近用户比基站。
2021-04-07 cs.IT math.IT
Distributed Interference Cancellation in Multiple Access Channel with Transmitter Cooperation
本文研究了两个用户高斯多址信道中存在两个独立的加性高斯白噪声干扰。每个干扰对于恰好一个发射机是非因果已知的。允许发射机通过有限容量链路进行合作。对于较强用户和较弱用户，容量区域的特征分别在3和1.5比特内，而与信道参数无关。作为一个副产品，我们的特点的情况下，没有合作的容量区域内的1和0.5位的较强的用户和较弱的用户分别。这些结果是基于一个分层的模格传输架构，实现分布式干扰消除。
2010-09-22 cs.IT math.IT
Capacity Bounds of Half-Duplex Gaussian Cooperative Interference Channel
本文研究了两用户高斯干扰信道下的半双工协作通信方案。我们开发的情况下，当系统允许发射机或接收机合作的可实现的区域和外边界。我们表明，通过使用我们的发射机合作计划，有显着的容量改善相比，以前的结果，特别是当合作链路是强的。此外，如果合作信道增益是无穷大，我们的发射机和接收机的合作率达到各自的外边界。它还表明，发射机合作提供更大的可实现的区域比接收机合作在相同的信道和功率条件下。
2009-01-17 cs.IT math.IT
Multiuser Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
推导了三用户干扰信道下发射机通过非因果消息共享机制以单向方式合作的速率区域和外边界。三用户信道促进了主发射机和次发射机（或认知发射机）之间的消息共享的不同方式。单向消息共享从两个用户到三个用户的三个自然扩展：（i）累积消息共享;（ii）主要的消息共享;（iii）认知的消息共享。为了强调干扰管理的概念，基于发射机处的不同速率划分策略对信道进行分类。标准的技术，叠加编码和凝胶'fand-Pinsker的装箱原则，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。高斯信道的情况下的仿真结果，它们使视觉比较的可实现的速率区域为不同的消息共享方案，以及外部边界。这些结果还提供了有用的见解，在发射机的速率分裂的影响，这有助于更好地在接收机的干扰管理。
2011-02-22 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
CSI Sharing Strategies for Transmitter Cooperation in Wireless Networks
多天线“基于”发射机（TX）的合作已经建立了一个有前途的工具，以避免，对齐，或整形的干扰所造成的积极的频谱重用。然而，在大多数现有方法中，以反馈和在协作设备之间交换信道状态信息（CSI）的形式付出的代价常常被低估。在现实中，反馈和信息开销威胁的实用性和可扩展性的TX合作方法在密集的网络。在此，我们提出了一个“谁需要知道什么？“问题，当涉及到CSI在合作发射机。对这一问题的全面回答仍然超出了我们的能力范围，也超出了本文件的范围。然而，该领域中的最近结果表明，即使是大型网络，只要使反馈到TX的分配不均匀并且适当地取决于网络的拓扑，也可以包含CSI开销。本文提供了一些解决问题的提示。
2013-02-13 cs.IT math.IT
On Cooperation in Multi-Terminal Computation and Rate Distortion
接收器想要计算由两个发射器分别观察的两个相关源的函数。在两个发射机与接收机通信之前，发射机之一可以在协作阶段向另一发射机发送可能的私有消息。对于这种网络配置，本文研究了函数计算设置，其中接收器想要精确地计算源的给定函数，以及率失真设置，其中接收器想要在一些失真内计算给定函数。对于函数计算设置，一般的内部约束的速率区域的建立和示出的是紧在一些情况下：部分可逆的功能，发射机之间的充分合作，一轮点对点通信，两轮点对点通信，和级联设置的发射机和接收机对齐。特别是，它示出了没有合作的传输比特的总数和与合作的传输比特的总数的比率可以是任意大的。此外，一个比特的合作足以任意减少两个发射机需要传达给接收机的信息量。对于率失真的版本，表现出的速率区域的内界总是包括，有时严格，凸包的Kaspi-Berger的相关内界。通过两个例子说明了严格包含。
2015-04-07 cs.IT math.IT
Delay Performance of the Multiuser MISO Downlink
我们分析了MISO下行链路信道，其中多天线发射机与大量的单天线接收机进行通信。使用线性波束成形或非线性预编码技术，发射机可以在每个传输时隙期间同时服务多个用户。然而，增加用户的数量，即，复用增益减小了波束成形增益，这意味着各个数据率的平均值减小，而它们的方差增大。我们使用随机网络演算来分析由于时变数据率而发生的延迟。我们的研究结果表明，最佳的用户数量，即，复用增益和波束成形增益之间的最佳折衷取决于输入数据业务及其延迟要求。
2018-05-04 cs.IT math.IT
On the Power of Cooperation: Can a Little Help a Lot? (Extended Version)
在本文中，我们提出了一个新的离散无记忆多址信道的合作模型。与现有的合作模型（例如，会议编码器），其中发射机直接合作，在该模型中，发射机通过更大的网络合作。我们表明，在这种间接合作模式下，存在的渠道，其中增加的总容量合作所产生的显着大于由发射机共享的速率建立合作。这一结果对比的结果合作的好处，根据先前的模型和网络编码文献中的结果，试图找到类似的小网络修改产生大容量的好处的例子，迄今为止是不成功的。
2014-04-27 cs.IT math.IT
The Role of Transmitter Cooperation in Linear Interference Networks with Block Erasures
在这项工作中，我们探讨了潜在的和最佳使用的发射机合作在无线干扰网络与深衰落条件。我们考虑一个具有K个发射机-接收机对的线性干扰网络，其中每个发射机可以连接到两个相邻的接收机。无线信道中的长期波动（阴影衰落）可能导致任何链路以概率p被擦除。每个接收器对两个发射器处可用的一个唯一消息感兴趣。所考虑的速率准则是当K趋于无穷大时的每个用户的平均自由度（puDoF）。在这项工作之前，在两个极限中确定了发送器的消息的最佳分配，即p变为0和p变为1。我们确定了新的方案，其实现的平均puDoF值高于范围0 < p < 1的显著部分的现有技术。我们的研究结果的关键思想是要理解，合作的作用转移，从增加的概率提供一个消息到其预期的目的地在高值的p，干扰消除在低值的p。我们的计划是基于一个算法，实现最佳的自由度值在任何网络实现，当限制到一个给定的消息分配以及使用迫零方案。
2017-12-07 cs.IT math.IT
Multiuser Diversity for the Cognitive Uplink with Generalized Fading and Reduced Primary's Cooperation
在认知多址接入网络中，反馈是将辅发射机主基站（STPB）信道增益从主基站（PBS）传送到辅基站（SBS）的重要机制。研究了反馈受限通信环境下认知多址网络的最优和速率容量缩放定律。首先，提出了一种称为$K$ -最小信道增益（$K$-SCG）反馈协议的有效反馈协议，其中PBS将$N$ STPB信道增益中的最小的$\K$反馈给SBS。其次，$K$ -SCG反馈协议的和速率性能进行了研究时，次级用户（SU）的传输功率进行了优化分配的三种网络类型。考虑的网络类型是总功率和干扰受限（TPIL），干扰受限（IL）和个人功率和干扰受限（IPIL）网络。对于所研究的每种网络类型，我们都给出了一个关于$\K$的充分条件，使得$K$ -SCG反馈协议是{ \em渐近}最优的，在这个意义上，$K$ -SCG反馈协议下的次网络和速率缩放行为与全反馈协议下的相同.我们允许二次发射机二次基站（STSB）的分布，和STPB信道功率增益属于一个相当一般的一类分布称为类$\mathcal{C}$ -分布，包括常用的衰落模型。
2015-09-21 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the MIMO Interference Channel with Cooperation and Cognition
在本文中，我们探讨的好处，在总（和速率）自由度（DOF）的意义上，合作和认知信息共享的两个用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M_1$，$M_2$天线在发射机和$N_1$，$N_2$天线在接收机。对于协作的情况（包括仅在发射机处的协作、仅在接收机处的协作、以及在发射机以及接收机处的协作），DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, \max(M_1, N_2)), \max(M_2, N_1)\}$，其与没有协作的信道的DOF相同。对于认知消息共享的情况，DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, (1-1_{T2})((1-1_{R2}) \max(M_1, N_2) + 1_{R2} (M_1+N_2)), (1-1_{T1})((1-1_{R1}) \max(M_2, N_1) + 1_{R1} (M_2+N_1)) \}$，其中当发射机$i$是（不是）认知发射机时，DOF是$1_{Ti} = 1$ $(0)$，并且以相同的方式定义$1_{Ri}$。我们的研究结果表明，虽然这两种技术可能会增加MIMO干扰信道的总速率容量，只有认知消息共享可以增加自由度。我们还发现，它可能是更有益的用户有一个认知发射器比有一个认知接收器。
2008-03-12 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
Multiaccess Communication via a Broadcast Approach Adapted to the Multiuser Channel
介绍了一种在慢衰落信道上实现多址通信的广播策略，该策略中信道状态信息仅为接收端所知。在这种策略中，发射机将其信息流分成多个独立的信息流，每个信息流适合于特定的实际信道实现。所提出的策略和现有的主要区别是，在现有的方法中，每个发射机适应其传输策略只对接收机的直接信道的衰落过程，因此直接采用单用户策略先前设计的单用户信道。然而，每个用户对网络范围度量的贡献（例如，总速率容量）不仅取决于用户到接收机的直接信道，而且还取决于其它信道的质量。在此前提下，本文提出了一种替代的广播策略，其中发射机调整其传输的组合状态产生的所有用户的信道。这导致每个发射机生成更大数量的信息流，并且接收机采用不同的解码策略。建立了一个可实现的速率区域和捕获不同信息层的速率之间的权衡的外边界，并且示出了可实现的速率区域包含了基于将广播方法适应于单用户信道而获得的现有已知容量区域。
2017-12-23 cs.IT math.IT
Broadcast Cooperation Strategies for Two Colocated Users
这项工作考虑的问题，从一个单一的发射机通信，在网络上与共处的用户，通过一个独立的块瑞利衰落信道。用户的托管性质允许合作，这增加了从发射机到目的地用户的总体可实现速率。发射机不知道衰落系数，而接收机可以获得完美的信道状态信息（CSI）。这就产生了发射机使用的多层广播方法。在我们的网络设置中，广播方法可以改善托管用户之间的合作。这是由于广播的性质，其中信道质量越好，可以解码的层越多。用户之间的合作是在加性白高斯信道（AWGN）上进行的，具有中继功率约束，和无限的带宽。研究了三种常用的协作技术：前向放大（AF）、前向压缩（CF）和前向解码（DF）。这些方法扩展使用广播的方法，对于宽松的解码延迟约束的情况下。对于这种情况下，一个单独的处理层，其中包括多会话合作被证明是有益的。此外，给出了无限多个AF会话的封闭形式表达式和更复杂的CF的递归表达式。各种合作策略的数值结果表明多会话合作的效率。
2006-08-17 cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part I: Optimum Algorithm & Multiple Point-to-Point Channels
在本文中，我们开发了最佳的能量带宽分配算法在衰落信道中的多个能量收集发射机，每个可以通过正交信道与多个接收机进行通信。我们首先假设对于$K$时隙{\em先验}，信道状态和能量收集状态的边信息是已知的，并且每个时隙中的电池容量和最大传输功率是有界的。目标是通过为每个时隙中的每个发射机分配发射功率和带宽来最大化所有发射机在$K$时隙上的加权和速率。该问题被公式化为具有${\cal O}(MK)$约束的凸优化问题，其中$M$是接收器的数量，使得难以用通用凸求解器来求解。提出了一种迭代算法，在每次迭代中交替求解两个子问题。文中还给出了算法的收敛性和最优性。然后，我们考虑的特殊情况下，每个发射机只与一个接收机通信，其目标是最大化的总吞吐量。我们开发了有效的算法来解决这两个子问题和最佳的能量带宽分配可以得到一个整体的复杂性${\cal O}(MK^2)$。此外，还提出了一种启发式算法的能量带宽分配的因果信息的信道和能量收集状态的基础上。
2014-10-10 cs.IT math.IT
The Impact of CSI and Power Allocation on Relay Channel Capacity and Cooperation Strategies
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行比较。准静态相位衰落下，当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI），它表明，发射机合作优于接收机合作，而相反的是真实的，当功率最优分配的合作节点之间，但只有CSI在接收机（CSIR）是可用的。当节点具有相同的功率与CSIR只，合作方案被证明提供没有能力的改善，在相同的网络功率约束下的非合作。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。在高SNR区域中的快速瑞利衰落下，得出类似的结论。合作系统提供弹性衰落信道幅度，然而，容量变得更敏感的功率分配，和合作节点需要更紧密地在一起的解码和转发方案是容量实现。此外，为了实现容量的提高，完整的CSI是必要的发射机合作，而在接收机合作的最佳功率分配是必不可少的。
2008-11-01 cs.IT math.IT
Analyzing Large-Scale Multiuser Molecular Communication via 3D Stochastic Geometry
使用化学分子的信息传递是生物学在多个距离尺度上的一个组成部分，并且最近引起了生物工程和通信理论的兴趣。潜在的应用包括具有大量可以随机定位的简单设备的协作网络（例如，由于流动性）。本文提出了第一个易于处理的分析模型的集体信号强度，由于随机放置的发射机在一个三维（3D）的大规模分子通信系统，无论有或没有在传播环境中的退化。发射机的位置在一个无界和均匀的流体建模为一个均匀的泊松点过程。通过应用随机几何，解析表达式推导出的预期数量的分子吸收的完全吸收接收器或观察到的被动接收器。在ON/OFF键控和恒定或自适应判决阈值下推导出误码概率。结果表明，合成信号强度随发射机密度的增加而增加，引入分子降解可以提高最小误码率。此外，该系统的分析可以推广到其他接收机的设计和其他大规模分子通信系统的性能特点。
2017-09-03 cs.IT math.IT
Utility of Beamforming Strategies for Secrecy in Multiuser MIMO Wiretap Channels
本文探讨了线性波束成形方法的安全通信在多用户窃听信道与一个单一的发射机，多个合法的接收机，和一个单一的窃听器，其中所有的节点都配备了多个天线。没有关于窃听者的信息被假定在发射机，我们检查广播MIMO下行链路与独立的信息，和多播MIMO下行链路与所有合法的接收机的共同信息。在这两种情况下，信息信号都是以刚好足够的功率发射的，以保证在期望的接收机处的某个SINR，而剩余的功率用于广播人工噪声。人工干扰选择性地降低被动窃听者的信号，同时保持与期望的接收器正交。我们分析了迫零和最佳的最小功率波束成形设计的广播信道，最佳的最小MSE波束成形器的组播信道提供的机密性。对窃听者的相对信干噪比和误码率性能的数值仿真表明了所提出的物理层安全方案的有效性。
2009-10-14 cs.IT math.IT
Coalitional Games for Transmitter Cooperation in MIMO Multiple Access Channels
共享无线信道的节点之间的协作对于实现无线网络中的性能目标变得越来越必要。确定无线网络中理性节点之间协作的可行性和稳定性对于理解协作行为具有重要意义。本文利用合作博弈论的框架研究了多址信道上发射机信令大联盟的稳定性。通过在\emph{partition form}中对TX之间的合作博弈进行建模来准确地表示每个TX所经历的外部干扰。单用户解码和连续干扰消除策略在接收机进行检查。在协调成本的情况下，大联盟被证明是\emph{sum-rate optimal}的两个战略。发送者合作是\emph{stable}，当且仅当博弈的核心（大联盟效用的所有划分的集合，使得没有联盟偏离）是非空的。确定合作的稳定性一般是一个co-NP-complete问题。对于一个单用户解码接收机，发射机的合作被证明是\emph{stable}在高和低SNR，而对于一个干扰消除接收机与一个固定的解码顺序，合作是稳定的，只有在低SNR和不稳定的高SNR。当在解码顺序之间允许分时时，使用效用函数的近似下界示出TX协作在高SNR下也是稳定的。因此，本文表明，理想的零成本TX合作MAC是稳定的，并提高了可实现的速率为每个单独的用户。
2012-10-11 cs.GT cs.IT math.IT
Multiuser Joint Energy-Bandwidth Allocation with Energy Harvesting - Part II: Multiple Broadcast Channels & Proportional Fairness
在本文中，我们考虑的能量带宽分配的网络与多个广播信道，其中的发射机接入网络正交分配的频带上，每个发射机与多个接收机进行通信正交或非正交。我们假设可以为$K$时隙{ \em先验}预测每个发射机的能量收集状态和信道增益。为了最大化加权吞吐量，我们制定了$O(MK)$约束的优化问题，其中$M$是接收机的数量，并将其分解为能量和带宽分配子问题。为了使用[1]中提出的迭代算法来解决这个问题，我们提出了有效的算法来解决这两个子问题，使得即使当广播信道是非正交的时，问题是非凸的，也可以以${\cal O}(MK^2)$的总复杂度获得最优的能量-带宽分配。对于正交广播信道，我们进一步制定了比例公平（PF）吞吐量最大化问题，并推导出等价条件，使最优解可以通过求解加权吞吐量最大化问题。此外，算法来获得适当的权重。仿真结果表明，该算法能有效利用能量和可用带宽，并取得了明显优于启发式能量和带宽分配策略的性能.此外，可以看出，利用能量收集发射机，非正交广播提供了优于正交广播的有限增益。
2014-10-10 cs.IT math.IT
Coordinated Beamforming for Multiuser MISO Interference Channel under Rate Outage Constraints
本文研究了多输入单输出（MISO）干扰信道下的协作波束形成设计问题，假设发射端只有信道分布信息（CDI）。在给定的接收机速率中断概率要求下，我们的目标是最大化系统效用（例如，加权和速率、加权几何平均速率和加权谐波平均速率）服从速率中断约束和单独功率约束。中断约束，但是，导致一个复杂的，非凸结构所考虑的波束成形设计问题，使优化问题难以处理。{虽然}这个非凸优化问题可以用穷举搜索的方式来解决，但这种蛮力方法只在发射机-接收机对的数量很小时才可行。对于具有大量发射器-接收器对的系统，计算上高效的替代方案是必要的。因此，本文的重点是设计这种有效的近似方法。特别是，通过采用半定松弛（SDR）和一阶近似技术，我们提出了一种有效的连续凸近似（SCA）算法，通过解决一系列凸近似问题，提供高质量的近似波束形成解决方案。由此获得的解决方案进一步示出为原始中断约束波束成形设计问题的SDR的稳定点。{此外}，我们提出了一种分布式SCA算法，其中每个发射机使用本地CDI和从与其他发射机的有限消息交换中获得的信息来优化其自己的波束形成器。我们的仿真结果表明，所提出的SCA算法和它的分布式对应确实收敛，并接近最佳的性能可以实现所有考虑的系统效用。
2012-11-22 cs.IT math.IT
Topological Interference Management: Linear Cooperation is not useful for Wyner's Networks
在这项工作中，我们研究了无线网络中的合作传输的价值，如果没有信道状态信息是在发射机（无CSIT）。我们的重点是大型本地连接的网络，其中每个发送器连接到具有相同索引的接收器以及L个后续接收器。L=1和L=2的情况分别代表Wyner的非对称和对称网络模型。所考虑的速率准则是每用户自由度（puDoF），因为发射器-接收器对的数量趋于无穷大。对于L=1的情况下，在以前的工作中，线性合作方案不增加puDoF值，并且最优方案依赖于将每个消息分配给单个发射机并使用正交接入（TDMA）。在这里，我们将这一结论推广到L=2的情况下，通过证明TDMA在这种情况下的最优性。最后，我们讨论是否增加L的值可以从自由度的角度为线性合作计划创造价值。
2017-02-06 cs.IT math.IT
Poisoned Feedback: The Impact of Malicious Users in Closed-Loop Multiuser MIMO Systems
发射端准确的信道状态信息（CSI）是多天线网络下行链路频谱效率最大化的关键。在这项工作中，我们分析了一种新形式的物理层攻击这样的闭环无线网络。具体而言，本文考虑了恶意用户在多用户组播系统中故意不准确的反馈的影响。数值结果表明，由于敌对用户故意反馈虚假CSI，闭环传输方案的性能显着下降。
2010-08-23 cs.IT math.IT
Information and Energy Cooperation in Cognitive Radio Networks
认知无线电网络中，主系统和次系统之间的协作可以提高频谱利用率。其关键思想是，次系统通过中继帮助提高主系统的性能，并且作为回报，主系统为次系统提供更多的机会来接入频谱。针对现有的大多数研究只考虑信息协同的情况，本文研究了两个系统之间的联合信息和能量协同，即，主发射机发送用于中继的信息，并且还向次系统馈送能量。当次发射机具有到主接收机的良好信道质量但能量受限时，这是特别有用的。我们提出并研究了三个方案，使这种合作。首先，我们假设在两个系统之间存在用于信息和能量传输的理想回程。然后，我们考虑两个无线信息和能量传输方案，从主发射机到二次发射机使用功率分割和时间分割能量采集技术，分别。对于每一个计划，最佳和迫零的解决方案。仿真结果表明，由于额外的能量合作，这两个系统的性能增益很有前途。当能量传输效率足够大时，功率分裂方案比时间分裂方案可以获得更大的速率区域。
2014-03-22 cs.IT math.IT
Distributed Beamforming in Wireless Multiuser Relay-Interference Networks with Quantized Feedback
我们研究具有任意数量的发射机、中继器和接收机的无线放大转发中继干扰网络中的量化波束成形。我们设计的量化器的信道状态信息，以尽量减少的概率，至少有一个接收机错误地解码其所需的符号（S）。相应地，我们引入了一个广义的多样性措施，封装传统的一阶多样性。此外，它还结合了二阶分集，这与发射机功率相关的对数项，出现在出错率表达式。首先，我们表明，无论量化器和反馈量，使用的中继干扰网络遭受二阶分集损失相比，无干扰网络。然后，两种不同的量化方案进行了研究：第一，使用一个全局量化器，我们表明，一个简单的中继选择方案可以实现最大的多样性。然后，使用本地化方法，我们构建固定长度和可变长度的本地（分布式）量化器（fLQs和vLQs）。我们的fLQ实现了最大的一阶分集，而我们的vLQ实现了最大的分集。此外，我们表明，所有承诺的多样性和阵列增益可以获得任意低的反馈率时，发射机功率足够大。最后，我们通过模拟证实了我们的分析结果。
2010-07-30 cs.IT math.IT
On Decentralized Multi-Transmitter Coded Caching
本文研究了一种由多个发射机组成的设置，通过线性网络为多个启用缓存的客户端提供服务，该网络涵盖有线和无线传输情况。我们调查分散编码缓存的情况下，有没有合作或有限的合作客户端之间的缓存内容放置阶段。对于完全分散的高速缓存情况（即，没有合作），我们根据编码延迟度量来分析系统的性能。此外，我们研究了混合缓存内容放置场景，其中存在具有不同缓存内容放置情况的两组用户（即，有限合作）。此外，我们研究有限的文件大小在上述情况下的效果。
2021-09-14 cs.IT cs.NI math.IT
Outer Bounds on the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel With Unidirectional Transmitter Cooperation
本文推导了发射机之间速率受限单向协作的2用户Z干扰信道（Z-IC）的保密容量域的外界。首先，在线性确定性环境下研究了该模型。秘密容量区域上的外部边界的推导涉及要提供给接收器的边信息的仔细选择以及以明智的方式在接收器处使用秘密约束。为此，提出了一种新的划分的编码的消息和输出的确定性模型的基础上的干扰和信号的强度。所得到的外边界是紧的，使用可实现的计划，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的保密容量区域的外界。两个模型的外边界之间的等价性也被建立。它还表明，在接收端的保密约束不伤害2用户Z-IC的弱/中等干扰制度的确定性模型的容量区域。另一方面，高斯情况下开发的外部边界表明，在接收机的保密约束可以减少弱/中等干扰制度的容量区域。这些界限的相对性能的研究揭示了洞察2用户Z-IC与有限速率发射机合作的基本限制。
2016-04-08 cs.IT math.IT
On Information and Energy Cooperation in Energy Harvesting Cognitive Radio
本文考虑了主用户和次用户都是能量收集节点时，主用户和次用户在信息和能量两个层面上的合作。特别地，辅助发射机帮助中继主消息，并且进而获得频谱接入作为奖励。此外，如果次级发射器是能量受限的，则初级发射器向次级发射器供应能量，这促进了不间断的协作。我们解决这个两级合作在一个有限的地平线与有限的电池约束在二次发射机。在保证主用户和次用户速率保证的同时，我们的目标是最大化主用户速率。我们开发了一个迭代算法，获得最佳的离线电源政策的主要和次要用户。为了深入了解最优解的结构，我们研究了特定的场景。此外，我们还研究了二次速率约束和有限电池对一次速率和合作概率的影响。我们表明，联合信息和能源合作增加了合作的机会，并实现了显着的收益率只有信息合作。
2015-07-16 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Cognitive Multiple Access Networks: Power Control, Scheduling and Multiuser Diversity
研究了分布式总功率和干扰受限（DTPIL）认知多址接入网络中的最优分布式功率分配和调度策略（DPASPs）。在DTPIL中，次用户（SU）利用其对次发射次基站（STSB）和次发射主基站（STPB）信道增益的本地知识独立地执行功率分配和调度任务。在这样的网络中，SU的传输功率受到平均总传输功率约束和SU对主基站造成的平均干扰功率约束的限制。我们首先建立了DTPIL网络的注水功率分配和基于阈值的调度策略的联合最优性。然后，我们表明，根据$\frac{1}{\e{}n_h}\log\logp{N}$，其中$n_h$是从STSB信道功率增益的分布获得的参数和$N$是SU的总数的最佳DPASP规模下的次级网络吞吐量。从实用的角度来看，我们的研究结果表明，分布式认知多址接入网络能够收获多用户分集增益，而不采用集中式的路由器和反馈链路，以及不破坏主的服务质量（QoS）
2013-04-13 cs.IT math.IT
Low Complexity Opportunistic Interference Alignment in $K$-Transmitter MIMO Interference Channels
在本文中，我们提出了低复杂度的机会干扰对齐方法，在$K$发射机MIMO干扰信道，利用多用户分集。我们不假设在发射机处信道状态信息（CSI）的可用性。接收机需要反馈指示接收到的干扰子空间被对准的程度的模拟值。所提出的机会干扰对齐（OIA）实现了与传统OIA方案相当的和速率，但具有显著降低的计算复杂性。
2015-09-29 cs.IT math.IT
Interference and X Networks with Noisy Cooperation and Feedback
在发射机处没有瞬时信道状态信息（CSI）的情况下，研究了高斯$K$ -用户干扰和$M\times K$ X信道。首先，假设CSI在有限延迟（延迟CSIT）之后被反馈到所有节点，并且此外，发射机以全双工模式操作，即，它们可以同时发送和接收。在上述假设下，这些通道的自由度（DoF）上获得了可验证的结果。观察到，与无CSIT和全CSIT模型相比，当CSIT被延迟时，具有全双工发射机协作的两个信道的可实现DoF大于在没有发射机协作的情况下它们的DoF上的最佳可用可实现结果。我们的研究结果是第一个表明，全双工发射机合作可以潜在地提高延迟CSIT的信道自由度。然后，考虑具有输出反馈的$K$ -用户干扰和$K\times K$ X信道，其中每个接收机的信道输出被因果地反馈到其对应的发射机。当$K$ -用户干扰信道中的$K>5$和$K\times K$ X信道中的$K>2$时，我们的输出反馈可实现的结果证明了与具有全双工延迟CSIT的结果相比的严格的DoF改进。接下来，研究了延迟CSIT和输出反馈的组合，称为香农反馈，并且当K=5或$K>6$时，在$K$ -用户干扰信道中，以及当$K>2$时，在$K\times K$ X信道中，实现了与输出反馈模型相比严格更高的DoF。虽然严格大于1，并随着网络的大小而增加，本文研究的所有模型中的可实现的自由度接近极限值不大于2。
2012-05-16 cs.IT math.IT
Precoding for Multiuser MIMO Systems with Single-Fed Parasitic Antenna Arrays
发射机（TX）在各个级别上的协作已经被示出增加多用户多输入多输出（MIMO）系统的总吞吐量。在本文中，我们考虑一个K用户MIMO系统，TX只有全球信道状态的知识。理论上已经表明，干扰对准（IA）实现了该K个用户MIMO干扰信道的K/2个自由度。然而，结果IA和所有建议的收发器技术，该信道到目前为止，假设传统的天线阵列在收发器与多个射频（RF）链，每个连接到一个不同的天线元件。为了减少随之而来的硬件负担和功耗所施加的这种阵列，我们建议在本文中利用紧凑的单射频电子可操纵寄生（无源）阵列辐射器（ESPAR）在合作TX。首先描述了能够捕获所考虑的天线阵列的特性的信号模型，然后介绍了TX的EPAR处的可调谐寄生负载的一般预编码设计方法。针对一个ESPAR TX的3用户2x2 MIMO系统，给出了具体的预编码技术和指示性的ESPAR设计，得到的性能评估结果表明TX协作的增益仍然是可行的。
2014-12-15 cs.IT math.IT
The Capacity of Degraded Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
以往的工作建立了一些特殊情况下的离散无记忆退化认知干扰信道（CIC）的单向目的地合作（UDC）的容量区域。在这封信中，我们描述了一般的离散无记忆退化CIC-UDC的容量区域。研究结果表明，在认知发射端采用Gel'fand-Pinsker编码，在主发射端采用叠加编码，在中继端采用解码转发的方式实现容量区域。此外，使用这个一般性的结果和一个新的逆分析，我们建立了高斯退化CIC-UDC的容量，这一直是开放的，直到这项工作。
2018-01-22 cs.IT math.IT
Cooperation Alignment for Distributed Interference Management
我们考虑一个合作的高斯干扰信道中，每个接收机必须解码其预期的消息本地，与合作的帮助下，无论是在接收机侧或在发射机侧。在接收机协作的情况下，接收机可以通过有限容量的回程链路来处理和共享信息。与以前考虑的各种分布式天线架构，其中处理完全以集中的方式进行，本文考虑的模型旨在捕捉分散处理的本质，允许更一般的“交互式”干扰管理策略。专注于三个用户的情况下，我们的特点之间的基本权衡可实现的通信速率和相应的回程合作率，在自由度（DoF）。令人惊讶的是，我们发现，每个用户的最佳通信合作权衡保持不变，当我们从两个用户到三个用户的干扰信道。在没有合作的情况下，这是由于干扰对齐，这保持了浪费在干扰上的通信维度的比例不变。当回程合作是可用的，我们开发了一个新的想法，我们称之为合作对齐，这保证了平均（每用户）回程负载保持不变，因为我们增加了用户的数量。在发射机协作的情况下，发射机可以通过回程上的交互式协议来形成它们的联合预编码信号。在这种情况下，我们表明，可实现的通信速率和相应的回程合作率在三个用户的情况下的最佳（每用户）之间的权衡是相同的接收机合作。
2015-10-05 cs.IT math.IT
Towards an Extremal Network Theory -- Robust GDoF Gain of Transmitter Cooperation over TIN
在有限精度信道状态信息（CSIT）的假设下，无线干扰信道（IC）和广播信道（BC）的广义自由度（GDoF）特征化研究取得了重大进展，特别是在较小或高度对称的网络环境下。将这些结果扩展到更大的非对称网络的一个关键障碍是这种网络固有的组合复杂性。受极值组合学和极值图论等其他领域的启发，我们探索了极值网络理论的可能性，即，在特定领域内研究极值网络。作为我们的测试应用，我们研究了在$K$用户IC中发射机协作的GDoF益处，其优于功率控制的简单方案，并且针对三种感兴趣的机制将干扰视为高斯噪声（TIN）--TIN机制，其中TIN被示出为对于$K$用户干扰信道是GDoF最优的，CTIN机制，其中TIN可实现的GDoF区域是凸的而没有分时，以及SLS方案，其中简单分层叠加（SLS）方案被示出为在$K$用户MISO BC中是最优的，尽管仅对于$K\leq 3$。作为我们的第一个结果，我们表明，在有限精度CSIT，TIN是GDoF最佳的$K$用户IC在整个CTIN制度。在有限精度CSIT条件下，利用极值网络理论，得到了如下结果。在TIN和CTIN制度，我们表明，从发射机合作TIN的极值GDoF增益是有界的，而不管用户的数量：增益是一个因素，$3/2$在TIN制度，和$2-1/K$在CTIN制度，为任意数量的用户$K>1$。然而，在SLS机制中，增益是$Θ(\log_2(K))$，即，它与用户数量成比例…
2019-10-24 cs.IT math.IT
On the Cost and Benefit of Cooperation (Extended Version)
在协作编码方案中，网络节点一起工作以实现更高的传输速率。为了更好地了解合作，我们考虑一个模型，其中两个发射机发送速率受限的描述他们的消息的“合作促进者”，一个节点，发送回速率受限的描述对每个发射机。该模型包括会议编码器模型和当前作者的先验模型作为特例。我们表明，除了一类特殊的多址接入信道，在这种模式下的合作所产生的总容量的增益是相当大的。向任何这样的通道添加合作促进者都会导致网络不满足边缘去除属性。一个重要的特殊情况是高斯多址接入信道，我们明确的特征和速率合作增益。
2015-04-17 cs.IT math.IT
On Differential Modulation in Downlink Multiuser MIMO Systems
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Durham University（杜伦大学）
本文提出在下行多用户MIMO系统中结合下行预编码与差分调制以降低接收端复杂度，利用正交扩频和Alamouti码实现高效传输，通过蒙特卡洛仿真验证了方案的有效性。
2017-07-06 cs.IT cs.NA math.IT
The Compound Multiple Access Channel with Partially Cooperating Encoders
本文的目的是提供一个严格的信息理论分析的子网络的干扰网络。我们证明了两个编码定理的复合多址信道与任意数量的信道状态。发射机处的信道状态信息使得每个发射机具有状态集合的有限分区，并且知道实际状态属于分区的哪个元素。接收机可以具有任意信道状态信息。第一个编码定理适用于两个发射机都有一个公共消息，并且每个发射机都有一个附加的公共消息的情况。第二个编码定理适用于速率受限但无噪声的发射机合作是可能的情况。这种协作可以用于交换关于信道状态信息以及要发送的消息的信息。这里使用的合作协议推广了Willems的会议。我们展示了如何在现代无线蜂窝网络中用于干扰协调和容量增强的模型基站合作。特别是，编码定理的合作情况下，显示有多少合作是必要的，以实现最大容量的网络考虑。
2011-02-01 cs.IT math.IT
Multiuser Diversity Gain in Cognitive Networks
在大型多用户网络中，将资源动态分配给\emph{best}链路在频谱效率方面提供了相当大的改进。这种增益通常称为\emph{multiuser diversity gain}，可以表示为网络吞吐量随用户数量的双对数增长。在本文中，我们考虑大型认知网络授权并发频谱接入与持牌用户。主网络提供与次用户共享其未充分利用的频带。我们评估了最佳的多用户分集增益在认知网络中量化的总速率吞吐量的网络规模与次要用户的数量。为了这个目的，我们看看频谱带和次级用户的最佳配对，这是由一个中央实体完全知道的瞬时信道条件的监督，并表明认知网络的吞吐量与次级用户的数量（$N$）和可用频谱带的数量（$M$）的线性双对数缩放，即，$M\log\log N$。然后，我们提出了一个\emph{distributed}频谱分配方案，它不需要一个中央控制器或不同的次级用户之间的任何信息交换，仍然服从最优吞吐量缩放定律。该方案要求\emph{some}辅助发射机-接收机对在它们之间交换$\log M$信息比特。我们还表明，二级发射机-接收机对之间的信息交换的总量是{ \em渐近}等于$M\log M$。最后，我们证明了我们的分布式方案保证了二级用户之间的公平性，这意味着他们同样有可能获得可用的频谱带。
2010-04-16 cs.IT math.IT
Can Negligible Cooperation Increase Network Reliability?
在网络协作策略中，节点以提高传输速率或可靠性为目标进行协作。本文表明，使两个用户的多址接入信道的发射机之间的合作，通过一个合作促进者，有机会获得这两个消息，总是导致在网络的最大和平均误差和容量是相同的-即使这些能力不同的情况下，合作和信息共享的编码器是可以忽略不计的。从这个结果，它遵循的是，如果一个多址接入信道，没有发射机合作具有不同的最大和平均误差和容量，那么最大误差和容量的网络组成的这个信道和合作促进者是不连续的相对于输出边缘能力的促进者。这表明，存在这样的网络，其中与编码器共享每个信道使用的即使是可忽略的比特数也会产生不可忽略的益处。
2016-09-30 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of MIMO X Networks with Non-Cooperation Transmitters
由于有限的回程/反馈链路容量和信道状态信息（CSI）反馈延迟，在发射机处获得全局和瞬时信道状态信息（CSIT）是实践中的主要障碍。在本文中，新的传输方案，提出了一类干扰网络，可以实现新的权衡区域之间的总和自由度（sum-DoF）和CSI反馈延迟与分布式和温度延迟CSIT。更具体地说，分布式空时干扰对齐（STIA）计划提出了两个用户的多输入多输出（MIMO）X信道通过一种新的预编码方法称为循环零填充。本文中针对某些天线配置实现的和-DoF大于具有延迟CSIT的文献中最佳已知的和-DoF。此外，我们提出了一个分布式的回顾性干扰对齐（RIA）计划，实现了超过1的总和DoF的K用户单输入单输出（SISO）X网络。最后，我们将分布式STIA扩展到MxN用户多输入单输出（MISO）X网络，其中每个发射机具有N-1个天线，每个接收机具有单个天线，产生与全局和瞬时CSIT情况下相同的和DoF。由于MISO X网络具有空间尺度不变性，本文的讨论和结果可以推广到MIMO网络。
2016-08-12 cs.IT math.IT
On the Capacity of the 2-User Interference Channel with Transmitter Cooperation and Secrecy Constraints
本文研究了在2用户高斯对称干扰信道（GSIC）中，发射机之间的有限速率协作对于管理干扰和同时确保保密性的价值。首先，在对称线性确定性IC（SLDIC）设置的问题进行了研究，并提出了可实现的方案，基于干扰消除，中继的其他用户的数据位，和随机位的传输。在所提出的可实现的方案中，有限速率的协作链路被用来共享数据比特和随机比特的组合，这取决于模型参数。上的保密率的外界也来自，使用一种新的分区的编码的消息和输出取决于信号和干扰的相对强度。在所有可能的参数设置下导出内部和外部边界。据发现，对于一些参数设置，内部和外部边界匹配，产生的发射机合作和保密约束下的SLDIC的能力。在其他一些场景中，可实现速率与2用户SLDIC的容量区域匹配，而没有Wang和Tse [1]推导出的保密约束;因此，在这些情况下，所提出的方案免费提供保密性。受确定性情形下的可实现方案和外界的启发，推导了高斯情形下的可实现方案和外界。所提出的可实现的方案的高斯情况下是基于马顿的编码方案和随机编码以及虚拟消息传输。这两种模型的可实现方案中使用的关键技术之一是干扰消除，它同时提供了两个看似矛盾的好处：消除干扰和确保保密。本文的许多结果也推广到非对称情形。
2016-06-13 cs.IT math.IT
Downlink Noncoherent Cooperation without Transmitter Phase Alignment
多小区联合处理可以减轻小区间干扰，从而提高蜂窝系统的频谱效率。大多数先前的工作已经假设来自不同基站收发器站（BTS）的相位对准（相干）传输，这在实践中难以实现。在这项工作中，非相干协作传输方案的下行链路进行了研究，它不需要相位对准。重点在于联合服务共享相同资源块的相邻小区中的两个用户。两个BTS通过回程链路部分地共享它们的消息，并且每个BTS发送两个码字的叠加，每个接收机一个码字。每个接收器解码自己的消息，并将另一个接收器的信号视为背景噪声。对于窄带传输，可实现的速率区域和最大可实现的加权和速率的特征在于优化每个BTS在其两个码字之间的功率分配（以及在多个发射天线的情况下的波束成形向量）。针对宽带（多载波）系统，提出了子载波间最优功率分配问题的对偶形式，该对偶形式可以通过数值方法有效地求解。实验结果表明，在中低信噪比的情况下，该协作方案可以显著提高和速率。
2012-09-10 cs.IT math.IT
