Compound Multiple Access Channels with Partial Cooperation
本文研究了一种具有共同消息和会议译码器的两用户离散无记忆复合多址信道。容量区域的特点是在物理退化的信道和单向合作的特殊情况下，和可达到的速率区域提供的一般情况下。然后将结果推广到相应的高斯模型。在高斯设置中，所提供的可实现的速率被示出为位于从在几个特殊情况下的容量区域的边界的一些恒定数量的比特。另一种模型，其中的编码器连接的会议链路，而不是有一个共同的消息，进行了研究，以及该模型的容量区域也确定为物理退化的信道和单向合作的情况下。数值结果也提供了在解码器和编码器的会议的潜在收益的见解。
2008-07-28 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
Interference Channels with Destination Cooperation
干扰是无线信道的基本特征。为了更好地理解协作在干扰管理中的作用，研究了两用户高斯干扰信道，在该信道中，目的节点可以通过同时进行发送和接收来进行协作。该信道的总容量被表征为恒定比特数。所采用的编码方案建立在Han和Kobayashi（1981）的叠加方案上，用于没有合作的两个用户干扰信道。新的上限和能力也来自。
2010-11-06 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
Interference Channels with Source Cooperation
合作管理干扰的作用-无线信道的一个基本特征-研究通过研究两个用户的高斯干扰信道的源节点可以在全双工发送和接收。该信道的总容量在恒定比特数的间隙内获得。所使用的编码方案建立在Han和Kobayashi（1981）的叠加方案上，用于无合作的两用户干扰信道。新的上限和能力也来自。同样的编码方案，以获得对称的两个用户高斯干扰信道的和容量与无噪声反馈在一个恒定的间隙。
2010-11-06 cs.IT math.IT
Interference Mitigation Through Limited Receiver Cooperation
干扰是限制无线网络性能的主要问题。接收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。然而，在大多数情况下，接收器合作的速率是有限的。一个比特的接收器协作可以减轻多少干扰？在本文中，我们研究了两个用户的高斯干扰信道与会议解码器回答这个问题在一个简单的设置。我们确定了两个区域的接收器合作的增益：线性和饱和区域。在线性区域中，接收器协作是有效的并且提供自由度增益，其是一个协作比特购买一个以上比特或者两个协作比特购买一个以上比特直到饱和。在饱和区域中，接收器协作是低效的并且提供功率增益，该功率增益最多是恒定的，而与接收器协作的速率无关。通过对容量区域的表征，得出了两比特以内的结论.所提出的策略包括两个部分：（1）传输方案，其中采用具有简单功率分割的叠加编码，以及（2）协作协议，其中一个接收器量化-bin-并-转发其接收信号，并且另一个在接收到边信息之后解码-bin-并-转发其接收信号。
2009-11-11 cs.IT math.IT
Interference Mitigation Through Limited Receiver Cooperation: Symmetric Case
干扰是限制无线网络性能的主要问题，并且接收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。然而，在大多数情况下，接收器合作的速率是有限的。一个比特的接收器协作可以减轻多少干扰？在本文中，我们研究了两个用户的高斯干扰信道与会议解码器回答这个问题在一个简单的设置。我们描述了合作的基本增益：在高SNR下，当INR在dB标度上低于SNR的50%时，每个方向的一位合作大约为每个用户购买一位增益，直到达到完全接收器合作性能，而当INR在dB标度上介于SNR的67%和200%之间时，每个方向的一位合作大约为每个用户购买半位增益。这一结论是基于对称结构中对称容量的近似刻画而得出的。我们提出的战略实现对称容量普遍在3位。该策略由两部分组成：（1）传输方案，其中采用具有简单功率分割的叠加编码，以及（2）协作协议，其中使用量化合并进行中继。
2009-08-20 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
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
Interference, Cooperation and Connectivity - A Degrees of Freedom Perspective
我们探讨了异构无线干扰网络中的干扰，合作和连接之间的相互作用。具体来说，我们考虑一个4用户本地连接的干扰网络与成对集群解码，并表明其自由度（DoF）的界限以上的12/5。有趣的是，当与已知具有8/3 DoF的对应全连接设置相比时，本地连接网络仅缺少携带干扰的链路，但仍具有较低的DoF，即，消除这些携带干扰的链路降低了DoF。12/5自由度的外边界是通过一种新的方法获得的，该方法将线性向量空间上的干扰对齐的见解转化为熵函数之间的相应子模块关系。
2011-03-30 cs.IT math.IT
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
Interference Channels with Half-Duplex Source Cooperation
研究了高斯干扰信道下允许半双工信源协作的性能增益。源协作是{ \em带内}，这意味着每个源可以监听另一个源的传输，但是在源之间不存在独立（或正交）信道。半双工约束假设在每个时刻，源可以发送或侦听，但不能两者都做。我们的主要结果是一个表征的总和容量时，合作是双向的，信道增益是对称的。通过单向合作，我们基本上有一个认知无线电信道。通过要求主节点实现接近其链路容量的速率，辅节点的最佳可能速率被表征为在常数内。新的内部和外部边界的一部分，这些特征。
2014-02-04 cs.IT math.IT
Achievable Degrees of Freedom of the K-user Interference Channel with Partial Cooperation
在本文中，我们考虑了部分合作的K-用户干扰信道，其中K个用户的严格子集合作。对于具有长度为M的协作子集的K用户干扰信道，总自由度的外边界是KM/（M+1）。在本文中，我们提出了一个信号空间为基础的干扰对齐方案，证明了这些自由度的情况下K=M+2的可扩展性。该方案包括一个设计的发射预编码矩阵和处理算法，我们称之为连续干扰对齐（SIA）算法。每个消息的解码器使用SIA算法来处理由M个协作接收器接收的信号，以便获得最大可用自由度。
2011-06-01 cs.IT math.IT
An Outer Bound for the Memoryless Two-user Interference Channel with General Cooperation
干扰信道对无线网络进行建模，其中若干源-目的地对竞争相同的资源。当节点同时传输时，目的地会受到干扰。本文考虑一个四节点网络，其中两个节点是源，另外两个是目的地。所有节点都是全双工的，并且协作以减轻干扰。一个和率外界推导出，这是统一的一些以前推导出的外界的特殊情况下的合作。该方法被证明是扩展到合作干扰网络与两个以上的源-目的地对和任何部分和率。导出的界限如何与包括认知节点的信道模型的类似界限相关，即，还讨论了具有某个其他节点的消息的非因果知识的节点。最后，在高斯噪声信道下对该界进行了估计，并用于比较不同的合作模式。
2012-04-13 cs.IT math.IT
New Outer Bounds for the Interference Channel with Unilateral Source Cooperation
本文研究了单向信源协作的两用户干扰信道，该信道由两个信源-目的地对共享同一信道组成，其中一个全双工信源可以通过带内噪声链路偷听另一个信源。针对一类在不同的源-目的端具有独立噪声的内射半确定信道，给出了2 Rp +Rc/Rp+2 Rc型新的外界.然后将边界专门用于高斯噪声的情况。有趣的见解提供了这些类型的边界时，是活跃的，或者换句话说，当单方面的合作是太弱，并留下“洞”的系统资源。
2014-02-07 cs.IT math.IT
On the Capacity and Degrees of Freedom Regions of MIMO Interference Channels with Limited Receiver Cooperation
本文给出了有限接收机协作下两用户MIMO干扰信道的近似容量域，其中内界和外界之间的间隙是两个接收机的接收天线总数，与实际信道值无关。然后使用近似容量区域来找到自由度区域。对于对称干扰信道的特殊情况，我们还发现了根据回程容量的接收机合作量，超过该容量，自由度不会提高。此外，广义自由度的MIMO干扰信道的天线数量相等的所有节点。结果表明，广义自由度从“W”曲线逐渐提高到“V”曲线的回程容量方面的合作的增加。
2013-08-15 cs.IT math.IT
Interference-Cooperation in Multi-User/Multi-Operator Receivers
在用户属于不同运营商的多用户场景中，任何干扰减轻方法都不可避免地需要服务提供商之间的某种程度的合作。在本文中，我们提出了一种合作策略的基础上，运营商之间的相互干扰的交流，而不是解码数据，让每个运营商恢复一个增强的分集度，无论是信道估计和多用户检测。在多个运营商共享同一电缆绑定器的xDSL场景中，干扰协作（IC）方法优于数据交换方法，并且在一定程度上保留了用户的隐私，因为可以定制信号以防止每个运营商从其他运营商推断用户的参数（信道和数据）。IC方法基于期望最大化估计，该估计被成形为考虑在多用户信道估计和多用户检测的两个步骤期间每个运营商可以与其他运营商交换的信息的程度。IC的收敛被保证为几次迭代，并且它不依赖于干扰的结构。IC性能达到了集中式接收机的性能（即，收集来自所有用户/运营商的所有接收信号的一个融合中心），当在严重干扰的多用户信道中时，例如在分配超过50- 100 MHz频谱的双绞线通信中时，会有一些损耗。
2015-07-28 cs.IT math.IT
GDoF of Interference Channel with Limited Cooperation under Finite Precision CSIT
当发射机之间以共享消息的$π$ DoF的形式允许有限量的（半双工或全双工）合作时，在发射机处的有限精度信道状态信息（CSIT）的假设下，两个用户干扰信道的广义自由度（GDOF）针对所有参数机制被表征。在所有情况下，每个协作比特购买的空中比特的数量被示出为等于$0, 1, 1/2$或$1/3$。最有趣的方面的结果是$1/3$斜率，它只出现在有限精度CSIT和强干扰，因此还没有遇到在以前的研究中，总是假设完美的CSIT。事实上，具有$1/3$斜率的参数区域的可解性和逆性是这项工作最具挑战性的方面。特别是，相反依赖于对齐图像边界的非平凡应用。
2019-08-02 cs.IT math.IT
On Cooperation and Interference in the Weak Interference Regime (Full Version with Detailed Proofs)
处理干扰是无线网络设计中的主要挑战之一。本文研究了弱干扰（WI）环境下协作干扰管理的应用，重点研究了具有因果中继的Z干扰信道（Z-ICR），当信道系数服从遍历相位衰落，所有传输功率有限，中继为全双工时.为了提供一个全面的了解合作的好处，在WI制度，我们的特点，第一次，两个主要的性能指标遍历相位衰落Z-ICR在WI制度：和率容量和最大广义自由度（GDoF）。在容量分析中，我们得到的信道系数的条件下，遍历相位衰落Z-ICR的总速率容量是通过在每个接收机处将干扰作为噪声来处理来实现的，并且明确地说明了相应的总速率容量。在GDoF分析中，我们推导出信道系数的幅度的指数的条件，在该条件下，将干扰视为噪声实现了最大的GDoF，这是明确的特点。结果表明，在信道系数满足一定条件的情况下，\em中继严格增加了WI体制下各态历经相位衰落Z干扰信道的和速率容量和最大GDoF.我们的研究结果表明，{ \em第一次}的增益中继干扰的存在下，{ \em当干扰是弱的，中继功率是有限的}，无论是在增加的总速率容量和增加的最大GDoF，相比，没有中继的信道。
2017-03-07 cs.IT math.IT
Analyzing the Impact of Inter Cooperation Region Interference in Coordinated Multi-Point Uplink Networks
我们分析了协作多点（CoMP）网络的上行链路，其中合作可以在2个或3个基站（BS）之间。我们考虑一个二维网络的BS的正六边形晶格，其中的合作镶嵌的二维平面到合作区域（CR），具体来说，我们分析的影响，在网络中的CR之间的干扰。我们的模型帐户现实的传播条件，特别是包括阴影。我们得到准确的，封闭形式的，近似的用户容量覆盖概率（CCP）和遍历容量在CR内的每个点。为了提供网络级分析，我们关注每个CR中具有最小CCP的位置，即最坏情况点。最坏情况的CCP和/或遍历容量可以用于网络设计的参数研究。这里，应用分析以获得小区大小和CCP之间的关系，从而获得实现所选目标容量覆盖的BS的所需密度。该分析还允许BS协作的不同阶次之间的比较，量化来自更高阶次的协作的减少的所需BS密度。全面的模拟来说明我们的分析，包括用于分析易处理的近似的准确性。
2015-01-19 cs.IT math.IT
Interference Alignment Through User Cooperation for Two-cell MIMO Interfering Broadcast Channels
研究了两小区多输入多输出（MIMO）高斯干扰广播信道（MIMO-IFBC），其中$K$协作用户位于每个基站的小区边界上。它对应于具有两个基站（BS）和配备有Wi-Fi接口的$K$用户的蜂窝网络的下行链路场景，该Wi-Fi接口使得能够在对等基础上在用户之间进行协作。在这种情况下，我们提出了一种新的干扰对齐（IA）技术，利用用户的合作。当每个基站和用户分别具有$M=K+1$发射天线和$N=K$接收天线时，我们所提出的算法获得了2K的可实现自由度（DoF）。此外，该算法只需要少量的信道反馈信息的用户协作信道的帮助。仿真结果表明，不仅是分析结果的有效性，但我们提出的算法的可实现的自由度也优于传统的技术。
2010-11-17 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
Cooperation for interference management: A GDoF perspective
从广义自由度（GDoF）的角度，研究了无线网络中的对称干扰中继信道（IRC），研究了协作对干扰管理的影响。这是出于这样一个事实，即中继的部署被认为是一种补救措施，以克服目前的系统在可实现的速率方面的瓶颈。这项工作的重点是在该制度中的干扰链路是弱于源中继链路中的IRC。我们的方法对研究GDOF通过线性确定性IRC（LD-IRC）的容量分析。基于Genie辅助方法，建立了LD-IRC的容量和的新上界。这些上界连同一些现有的上界是通过使用四种新的传输方案来实现的。将上界和传输方案扩展到高斯情况下，高斯IRC的GDoF的特征在于上述制度。这就完成了文献中关于对称GDoF的GDoF结果。结果表明，在强干扰制度，在IC相反，GDoF是不是一个单调增加的函数的干扰水平。
2015-05-20 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
Analyzing Interference from Static Cellular Cooperation using the Nearest Neighbour Model
基站合作的问题最近已经被设置在随机几何的框架内。现有的作品认为，用户动态地选择一组站，合作为他/她的服务。然而，这种假设往往不成立。协作组可以是预定义的和静态的，节点由固定的基础设施连接。为了分析这样的潜在网络，在这项工作中，我们提出了一种基于邻近度的分组方法。它是所谓的最近邻模型的一种变体。我们将自己限制在最简单的情况下，其中只允许形成单个基站和成对基站。为此，两个新的点过程被定义从依赖稀疏的泊松点过程，一个为单打和一对。给出了它们的密度、Voronoi面、最近邻、空区和J函数等结构特征。进一步利用这些结果分析了它们的干涉场，给出了它们的期望值和拉普拉斯变换的显式表达式。研究结果为静态协作网络的性能评估提供了一个新的工具箱。
2015-01-30 cs.IT math.IT
Trade-off between Communication and Cooperation in the Interference Channel
本文研究了多用户干扰信道下的编码问题。众所周知，在涉及两个以上用户的某些设置中，对准干扰信号导致可实现的速率提高。我们认为，在一般的干扰问题，无线电通信面临着一个权衡他们的消息，他们相应的解码器或与其他用户合作，调整他们的信号。传统上，使用诸如线性码和分组码的结构化码来执行干扰对准。我们通过一个例子表明，通常的结构化编码方案用于干扰抵消缺乏必要的灵活性，以优化这种权衡。基于这种直觉，我们提出了一类新的代码这个问题。我们使用的例子表明，这些代码的应用程序提供了严格的改进方面的可实现的速率。最后，我们推导出一个新的可实现的三用户IC，严格改善了以前已知的内边界这个问题。
2016-02-17 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
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
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
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
Interference Channel with Generalized Feedback (a.k.a. with source cooperation). Part I: Achievable Region
具有广义反馈的干扰信道（IFC-GF）是用于无线网络的模型，其中若干源-目的地对竞争相同的信道资源，并且其中源具有感测当前信道活动的能力。从信道上听到的信号提供了关于其他用户活动的信息，从而为合作奠定了基础。在这篇由两部分组成的论文中，我们研究了具有两个源-目的地对的一般IFC-GF的可实现策略和外边界。然后，我们评估高斯通道的建议区域。第一部分：可达区域。我们建议使用广义反馈来获得有关其他用户发送的消息的知识，然后以两种方式利用：（a）{ \em中继}可以在两个目的地解码的消息--从而实现分布式多天线系统的波束形成的增益--以及（b）{ \em隐藏}不能在非预期目的地解码的消息--从而利用脏纸类型编码的干扰“预消除”属性。我们表明，我们的可实现区域概括了几个已知的可实现区域的IFC-GF，它减少到已知的可实现区域的IFC-GF模型所包含的一些通道。
2010-06-08 cs.IT math.IT
Signal-Aligned Network Coding in K-User MIMO Interference Channels with Limited Receiver Cooperation
本文提出了一种适用于K用户时变多输入多输出（MIMO）干扰信道和有限接收机协作的信号对齐网络编码（SNC）方案。我们假设，接收器连接到一个中央处理器，通过有线合作链接与个人有限的能力。我们的SNC方案确定了发射机的预编码矩阵，使得发射的信号在每个接收机处对齐。然后，通过物理层网络编码，将对齐的信号解码为消息的无噪声整数组合，也称为网络编码消息。我们的方案的关键思想是确保独立的整数组合的消息可以在接收器解码。因此，中央处理器可以通过求解线性无关方程来恢复发射机的原始消息。我们证明了我们的SNC方案实现了充分的自由度（DoF），利用信号对齐和物理层网络编码。仿真结果表明，我们的SNC方案优于计算和转发方案在有限的SNR制度的两个用户和三个用户的情况下。我们的SNC方案的性能改善主要来自于有效利用信号子空间，用于将消息的独立线性方程传递到中央处理器。
2018-10-22 cs.IT math.IT
On the Achievability of Interference Alignment for Three-Cell Constant Cellular Interfering Networks
对于三小区恒定蜂窝干扰网络，识别对准的新性质，即，在用户协作场景中获得的干扰对准（IA）解决方案也可以应用于非协作环境中。利用这一特性，提出了一种联合设计发射和接收波束形成矩阵的算法。分析和数值结果表明，在大多数情况下，与传统格式相比，该格式可以获得更大的自由度。
2012-03-01 cs.IT math.IT
Small Cell In-Band Wireless Backhaul in Massive MIMO Systems: A Cooperation of Next-Generation Techniques
大规模多输入多输出（MIMO）系统、密集小小区（SC）和全双工是下一代通信系统的三种候选技术。下一代技术的合作可以提供更多的好处，例如，大规模MIMO系统中的SC带内无线回程。本文介绍并比较了大规模MIMO系统中SC带内无线回程的三种策略，完全时分双工（CTDD）、零分双工（ZDD）和具有干扰抑制的ZDD（ZDD-IR）。仿真结果表明，SC带内无线回程具有提高大规模MIMO系统吞吐量的潜力。具体来说，在这三种策略中，CTDD是最简单的一种，可以实现可观的吞吐量提高。根据条件，利用SC处的自干扰消除能力，ZDD可以实现比CTDD更好的吞吐量，即使具有残留自干扰。此外，与ZDD相比，ZDD-IR需要BS处的额外干扰抑制过程，但其通常可以实现比CTDD和ZDD更好的吞吐量。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom (DoF) of Locally Connected Interference Channels with Coordinated Multi-Point (CoMP) Transmission
可用于通信的自由度（DoF）提供了一种易于分析的方式来表征干扰信道的信息理论容量。本文研究了K用户干扰信道的自由度，假设发射机可以通过协作多点（CoMP）传输进行协作。在[1]中，作者考虑了Wyner的线性非对称模型，其中每个发送器连接到其自己的接收器及其后继者，并且知道其自己的消息以及M-1个先前消息。当用户数量增加到无穷大时，每用户DoF显示为M/（M+1）。在这项工作中，被认为是相同的信道连接模型，与放松的合作约束，约束发射机的最大数量，每个消息可以是可用的，由合作顺序M。我们表明，放松的合作约束，同时保持相同的负载施加在回程链路上需要分发的消息，结果在自由度的增益。特别地，在合作阶约束下的每用户DoF的渐近极限是（2 M）/（2 M +1）。此外，最优发射集选择满足本地合作约束。也就是说，每个消息仅需要在相邻发射机处可用。[1]A. Lapidoth，S. Shamai（Shitz）和M. A. Wigger，“A linear interference network with local Side-Information，”in Proc. IEEE International Symposium on信息论（ISIT），Nice，2007年6月。
2012-02-21 cs.IT math.IT
Generalized Low-Rank Optimization for Topological Cooperation in Ultra-Dense Networks
网络密集化是在超低延迟、超高数据率和大量连接设备等严格要求下支持密集移动应用的自然方式。超密集网络中的严重干扰是一个关键瓶颈。跨发射机共享信道状态信息（CSI）和消息可以潜在地减轻干扰并提高系统性能。大多数现有的干扰协调工作需要大量的CSI信令开销，并且在超密集网络中是不切实际的。本文研究了基于网络连通性信息的消息共享中的拓扑协作干扰管理问题。特别是，我们提出了一种广义的低秩优化方法，以最大限度地提高可实现的自由度（DoF）。为了解决结构不良和非凸秩函数的挑战，我们开发了黎曼优化算法，通过秩增长策略来解决一系列复杂的固定秩子问题。利用由复满列秩矩阵构成的非紧Stiefel流形，利用半定提升技术和Burer-Monteiro分解方法，提出了求解复定秩优化问题的黎曼优化算法.数值结果表明，所提出的算法的计算效率和更高的自由度实现。
2018-09-25 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Cooperation
协作被视为无线系统中干扰管理的关键要素。本文表明，合作有根本的局限性。主要的结果是，即使发射机之间的充分合作，一般也不能将干扰受限网络改变为噪声受限网络。其关键思想是存在一个与发射功率无关的频谱效率上限。首先，频谱效率的上限建立依赖于导频辅助信道估计的系统，在这个框架中，合作被证明是可能的，只有在集群的大小有限，这是受到集群外干扰的功率规模与集群内的信号。其次，上限也存在合作时，是通过非相干通信，因此，频谱效率的限制是不是一个副产品的依赖导频辅助信道估计。因此，现有的文献，通常假设高功率频谱效率的规模与日志的发射功率只提供了部分特征。本文提出的完整的表征细分的高功率政权成一个度的自由度政权，其中的缩放与发射功率的日志保持近似，和饱和政权，其中的频谱效率达到一个上限，是独立的功率。使用蜂窝系统作为一个例子，它表明，频谱效率饱和在操作相关的功率水平。
2012-03-30 cs.IT math.IT
A Stochastic-Geometry Approach to Coverage in Cellular Networks with Multi-Cell Cooperation
多小区协作是用于减轻密集蜂窝网络中的小区间干扰的有前途的方法。量化多小区协作的性能是具有挑战性的，因为它集成了物理层技术和网络拓扑。为了便于处理，现有的工作通常依赖于过度简化的Wyner型模型。在本文中，我们提出了一个新的随机几何模型的蜂窝网络与多小区合作，它占的实际因素，包括不规则的位置的基站（BS）和由此产生的路径损耗。特别地，所提出的网络拓扑模型具有三个关键特征：i）使用由泊松分布的BS生成的泊松随机镶嵌来对小区进行建模，ii）使用六边形网格来对多天线BS进行聚类，并且同一聚类中的BS通过空间干扰避免来减轻相互干扰，iii）靠近聚类边缘的BS接入与其他BS接入的子信道不同的子信道，屏蔽集群边缘移动设备免受强干扰。使用这个模型，并假设稀疏散射，我们分析了形状的中断概率的移动服务的集群内部BS的平均数量$K$每个集群的BS增加。集群中心附近的一个移动的中断概率被证明是成正比的$e^{-c(2-\sqrtν)^2K}$其中$ν$是躺在集群内部的BS的分数和$c$是一个常数。此外，一个典型的移动中断概率被证明与$e^{-c' (1-\sqrtν)^2K}$成比例缩放，其中$c'$是一个常数。
2011-03-22 cs.IT math.IT
Distributed Iterative Processing for Interference Channels with Receiver Cooperation
我们提出了一个框架的推导和评估分布式迭代算法的接收机合作在干扰有限的无线系统。我们的方法将接收器内的处理和接收器之间的协作视为整个系统的概率模型中的推理问题的解决方案。概率模型被公式化以明确地并入接收器共享预定义类型的信息的能力。我们采用了最近提出的统一的消息传递工具来推断的概率模型的因素图表示感兴趣的变量。接收者之间的信息交换以沿着因子图的某些特定边缘传递消息的形式出现;更新和传递这些消息的速率决定了与合作相关的通信开销。仿真结果表明，该算法的高性能，即使与接收机之间的消息交换的数量少。
2012-04-17 cs.IT math.IT stat.ML
Message and State Cooperation in a Relay Channel When the Relay Has Strictly Causal State Information
研究了一种状态依赖的中继信道，在该信道中，中继站有严格因果的信道状态信息，而源站和目的站没有状态信息。源和中继通过两个单向带外有限容量的正交链路连接，并且状态相关的无记忆信道在一侧连接源和中继，在另一侧连接目的地。经由正交链路，源可以将关于要被递送到目的地的消息的信息传送到中继，而中继可以将状态信息转发到源。这种交换使得源和中继之间能够在向目的地传输消息和状态信息时进行协作。首先，一个可实现的计划，受噪声网络编码的启发，提出了利用消息和状态的合作。其次，基于给定的可达速率和适当的上界，容量的结果，确定了一些特殊的情况。最后，高斯模型进行了研究，以及相应的数值结果，照亮状态和消息合作的相对优点。
2011-02-03 cs.IT math.IT
$K$--User Interference Channel with Backhaul Cooperation: DoF vs. Backhaul Load Trade--Off
在本文中，我们考虑多天线$K$ -用户干扰信道与回程合作的一方（之间的发射机或接收机）和调查之间的权衡在信道中的速率与回程中的通信负载。在这项调查中，我们专注于一阶近似结果，其中无线信道的速率是由每个用户的自由度（DoF）来测量的，回程的负载是由每个用户的回程消息的熵来测量的，该回程消息的熵由发射功率的$\log$归一化，在高功率状态。这种折衷对于$K$的偶数值的情况是完全特征化的，并且对于$K$的奇数值的情况是近似特征化的，随着$K$的增长，近似间隙消失。对于完整的DoF，这个结果建立了最直接的方案的最优性，称为集中式方案，其中消息在其中一个节点收集，集中处理，并转发回每个节点。此外，该结果表明，依赖于分布式处理，通过节点之间的成对通信（例如，协作对准）不随网络的大小而缩放。对于相反的，我们开发了一个新的外边界上的权衡的基础上分裂成两个子集的协作节点（发射机或接收机）的集合，并假设在每个组内的充分合作。在继续，我们进一步调查的情况下，回程或无线链路（干扰信道）没有完全连接的权衡。
2018-07-23 cs.IT math.IT
Asymmetric Transmitter Cooperation in Multiuser Wireless Networks: Achievable Rate Regions
在这项工作中，我们得出可实现的速率区域的三用户干扰信道与非对称发射机的合作和各种解码能力的接收机。三用户信道促进了发射机之间的消息共享的不同方式。我们介绍了两种自然的方式扩展单向消息共享的概念，从两个用户到三个用户-（i）累积的消息共享和（ii）主要的消息共享。此外，我们定义了几个认知干扰信道的解码能力的基础上的接收机。我们采用的编码技术，这是一个组合的叠加和Gel'fand-Pinsker编码技术，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。仿真结果，通过考虑高斯信道的情况下，使本文考虑的两个消息共享方案的视觉比较。它还提供了有用的见解的影响，在发射机的消息分裂和解码能力的接收机上的可实现的速率。
2011-02-22 cs.IT math.IT
On the Overhead of Interference Alignment: Training, Feedback, and Cooperation
干扰对齐（IA）是一种协作传输策略，在一定条件下，实现干扰信道的最大自由度。然而，实现IA增益取决于向发射机提供足够准确的信道知识。在本文中，我们研究了IA的性能在多输入多输出系统中的信道知识，通过培训和模拟反馈。我们设计的训练和反馈系统，以最大限度地提高IA的有效总和率：一个非渐近的性能指标，占估计误差，训练和反馈开销，和信道选择性。我们的特征有效的和率与开销的各种参数，如信噪比，多普勒扩展，和反馈信道质量。从我们的分析的一个主要见解是，通过适当设计的CSI采集过程中，IA可以提供良好的和速率性能在一个非常广泛的衰落的情况下。我们工作中的另一个观察结果是，这种开销感知分析可以帮助解决许多实际的网络设计问题。为了证明开销感知网络设计的概念，我们考虑了基于信号功率和移动性找到合作IA用户的最佳数量的示例问题。
2012-07-31 cs.IT math.IT
Base station cooperation on the downlink: Large system analysis
本文考虑了在双小区系统中，每个基站（BS）被赋予多个天线的下行链路中最大化全网最小支持速率。这是针对不同级别的单元协作完成的。在一个极端，我们考虑单个小区处理，其中BS不注意它在另一个小区处产生的干扰。在另一个极端，我们考虑完全合作宏观波束形成。在这两者之间，我们考虑了协调波束成形，其考虑了小区间干扰，但不需要BS之间的完全合作。我们结合拉格朗日对偶和大系统分析的元素，以获得限制的信干噪比和比特率，允许所考虑的计划之间的比较。本文的主要贡献是定理，提供了简明的公式，最佳发射功率，波束成形向量，并实现信号干扰噪声比（SINR）的考虑计划。所得到的公式对于每个小区的用户数K和每个基站的天线数N趋于无穷大且具有固定比率的极限是有效的。这些定理还提供了用户占用的有效带宽的表达式，以及在相邻小区中引起的有效干扰，这允许所考虑的方案之间的直接比较。
2011-06-11 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Two-user Gaussian Causal Cognitive Interference Channel
本文研究了两用户高斯因果认知干扰信道（GCCIC），该信道由两个源-目的对共享同一信道组成，其中一个全双工认知源可以通过噪声链路因果地学习主源的消息。GCCIC是一个干扰信道，单方面源合作，更好地模拟实际的认知无线电网络比常用的模型，假设一个源有完美的非因果知识的其他源的消息。首先，对称GCCIC的总容量被确定为在恒定间隙内。然后，从推导得到的对称和容量的见解扩展到表征整个容量区域内的一个恒定的差距更一般的情况下。具体地，容量被确定为（a）对于完全连接的GCCIC在2比特内，粗略地说，当在两个接收机处干扰都不弱时，（b）对于Z信道在2比特内，即，当没有来自主用户的干扰时，以及（c）对于S信道在2比特内，即，当没有来自次级用户的干扰时。其中GCCIC在广义自由度方面等效于非合作干扰信道的参数机制（即，单边因果合作是无用的），到非因果认知干扰信道（即，因果合作达到了认知无线电技术的极限），并对双边源合作进行了识别。这些比较揭示了参数制度和网络拓扑结构，在实践中可能提供一个无限的吞吐量增益相比，目前可用的（非认知）技术。
2013-09-30 cs.IT math.IT
The Approximate Capacity Region of the Gaussian Z-Interference Channel with Conferencing Encoders
考虑了两用户高斯Z干扰信道（GZIC），其中编码器通过具有有限容量的无噪声链路连接。在该设置中，在每个传输块之前，编码器通过协作链路彼此通信。信道的容量区域和总容量分别在每个用户1.71比特和总共2比特内被表征。它也建立了适当地共享合作链路之间的总有限的合作能力可以提高可实现的区域，即使相比的情况下，单向发射机合作无限的合作能力。为了得到的结果，基因辅助上限的总和容量和割集上的个别率的界限进行比较，可实现的速率区域。在干扰受限的制度，可实现的计划享有一个简单的类型的Han-Kobayashi信令，与迫零，和基本的中继技术。在噪声限制的制度，它示出，治疗干扰噪声实现的容量区域高达每个用户一个比特。
2010-05-27 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
Message and State Cooperation in a Relay Channel When Only the Relay Knows the State
研究了一种状态依赖的中继信道，在该信道中，中继站有严格因果的信道状态信息，而源站和目的站没有状态信息。源和中继通过两个单向的带外正交链路的有限容量连接，和状态相关的无记忆信道连接的源和中继，在一侧，和目的地，在另一侧。经由正交链路，源可以将关于要被递送到目的地的消息的信息传送到中继，而中继可以将状态信息转发到源。这种交换使得源和中继之间能够在向目的地传输消息和状态信息时进行协作。首先，提出了两个可实现的计划，利用消息和状态的合作。它示出的传输方案的启发，噪声网络编码比基于块马尔可夫编码和反向解码的策略执行得更好。其次，基于给定的可实现方案和适当的上界，对一些特殊情况下的容量结果进行了识别。最后，高斯模型进行了研究，以及相应的数值结果，照亮状态和消息合作的相对优点。
2014-07-13 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom in Multiuser MIMO
我们探讨了各种多用户MIMO通信场景，如多址接入，广播，干扰，中继，X和Z信道的可用自由度。对于两用户MIMO干扰信道，我们找到了一个一般的内界和一个基因辅助的外界，在许多情况下，给我们的确切数量的自由度。我们还研究了一个共享和发送方案的发射机合作。对于共享和传输方案，我们展示了发射机合作的收益是如何完全抵消的成本，使合作，使可用的自由度不增加。
2005-10-19 cs.IT math.IT
Energy Efficient Cooperative Strategies for Relay-Assisted Downlink Cellular Systems, Part I: Theoretical Framework
考虑认知对多个中继辅助基站传输的下行蜂窝系统能量效率的影响。该问题的动机是中继辅助解决方案在移动网络中的实际重要性，例如LTE-A，其中中继之间的合作有望大大提高系统的能量效率。我们研究了在基站的功耗和中继节点的合作和认知水平之间的根本权衡。通过将相同的消息分发给多个中继站，基站消耗更多的功率，但它使中继站之间的合作，从而使中继站之间的传输到目的地的多用户认知信道。由于干扰管理和相干合并增益，中继之间的协作允许用于从中继向终端用户发送的功率的降低。这些增益甚至在部分或单向发射机协作的情况下也存在，这是在认知信道（诸如认知干扰信道和具有认知中继的干扰信道）中的情况。因此，我们解决的问题，确定在继电器的最佳合作水平，从而导致最小的总功耗时，占由于认知的功率降低。一个实际的设计实例和数值模拟在配套文件（第二部分）。
2013-03-29 cs.IT math.IT
Uplink User-Assisted Relaying in Cellular Networks
我们使用随机几何分析的部分解码和转发（PDF）中继方案中应用的用户辅助中继设置，其中一个活跃的用户中继数据通过另一个空闲的用户在上行链路蜂窝通信的性能。我们提出了几何模型的网络部署用户辅助中继，并提出了两个几何合作政策的快，慢衰落信道。我们分析得出的合作概率为两个政策。该合作概率进一步用于分析推导由该用户辅助PDF中继的系统范围部署引起的小区间干扰功率的时刻。然后，我们使用伽马分布通过匹配解析导出的前两个矩来对小区间干扰功率统计进行建模。这种合作和干扰分析提供了定量评估蜂窝网络中的用户辅助中继的性能影响的理论基础。然后，我们数值评估的平均传输速率性能，并表明，用户辅助中继可以显着提高每用户的传输速率，尽管增加小区间干扰。这种传输速率增益对于小区边缘附近的活动用户是显著的，并且随着更高的空闲用户密度而进一步增加，从而支持用户辅助中继作为拥挤人口区域的可行解决方案。
2015-07-04 cs.IT math.IT
The Two-user Causal Cognitive Interference Channel: Novel Outer Bounds and Constant Gap Result for the Symmetric Gaussian Noise Channel in Weak Interference
研究了两用户因果认知干扰信道（CCIC），其中两个发射机通过一个公共信道向两个不同的接收机发送独立的消息。一个源（称为认知源）能够通过带内噪声链路偷听另一个源（称为主源），因此可以帮助发送主源的数据。针对一类内射半确定CCIC，导出了两个新的$2R_p+R_c$和$R_p+2R_c$型外界，其中不同源-目的对上的噪声是独立的.基于Gelfand-Pinsker合并、叠加编码和在接收端同时解码，推导出可实现的速率区域。然后将下限和外界专门用于实际相关的高斯噪声情况。本文的作者最近的特点，在一个恒定的间隙内的对称高斯CCIC的容量（a）强干扰制度，和（b）的一个子集的弱干扰制度时，合作链路大于一个给定的阈值。这项工作的特点是在一个恒定的差距的能力对称高斯CCIC在该政权仍然是开放的。特别是，它表明，新的外部边界是必要的，以表征的能力，在一个恒定的差距时，合作的联系是弱于直接联系，也就是说，在这种制度下，单边合作留下一些系统资源未充分利用。
2015-03-25 cs.IT math.IT
Coalitional Games in MISO Interference Channels: Epsilon-Core and Coalition Structure Stable Set
考虑了多输入单输出干扰信道。假设每个发射机完全知道其自身与所有接收机之间的信道，并且假设接收机将干扰视为加性噪声。在这种情况下，非协作传输不考虑在其他接收机处生成的干扰，这通常导致链路的低效性能。为了改善这种情况，我们研究合作的链接使用联盟博弈。联盟中的参与者（链路）彼此执行迫零传输或维纳滤波器预编码。该$ε$ -核心是一个解决方案的概念，考虑到联盟偏差所需的开销的联盟游戏。我们给出了在零强制传输下联盟博弈的强、弱$ε$ -核不为空的充要条件。由于，$ε$ -核心只考虑联合合作的所有环节的可能性，我们研究了分区形式的联盟游戏中，几个不同的联盟可以形成。提出了一种基于联盟合并的多项式时间分布式联盟形成算法，并证明了该算法的解存在于联盟形成博弈的联盟结构稳定集内.仿真结果揭示了不同的联盟形成复杂性和偏差开销模型的合作收益。
2014-11-12 cs.IT math.IT
Backhaul Limited Asymmetric Cooperation for MIMO Cellular Networks via Semidefinite Relaxation
多小区协作由于其能够消除小区间干扰和提高频谱效率而近来引起了极大的关注。然而，通过回程链路交换的大量信息（包括信道状态信息和用户数据）可能会恶化现实系统中的网络性能。本文采用了回程成本度量，考虑了积极的定向合作链路的数量，这给出了一个一阶测量的回程负载所需的非对称多输入多输出（MIMO）合作。我们专注于多天线基站和单天线移动站的下行链路场景。设计问题是最小化活动定向协作链路的数量，并在移动台处的信号干扰噪声比（SINR）约束下联合优化协作BS之间的波束成形向量。这个问题是非凸的，解决它需要组合搜索。提出了一种基于光滑逼近和半定松弛的组合优化算法。我们证明了半定松弛是紧的概率为1，在我们的算法和平稳收敛的保证。仿真结果表明，与几种基准方案相比，该方案在回程成本和功耗方面有显著的节省，证明了该方案的有效性。
2014-01-10 cs.IT math.IT
