The DoF Region of Two-User MIMO Broadcast Channel with Delayed Imperfect-Quality CSIT
发射端的信道状态信息（CSIT）对无线网络的性能起着重要的作用。CSIT模型可以是延迟的和非质量的，因为反馈链路具有延迟并且信道状态信息（CSI）反馈具有失真。因此，在本文中，我们的特点度的自由度（DoF）区域的两个用户多输入多输出（MIMO）广播信道与延迟的高质量CSIT，其中的天线配置可以是任意的。DoF区域的逆证明是基于物理退化信道的增强。DoF区域的可扩展性证明是通过一种新颖的传输方案设计，其中每个相位的持续时间和传输符号的数量基于延迟CSIT的可扩展性质量来配置。其结果是，我们表明，延迟的非线性质量CSIT的自由度区域位于自由度区域之间的自由度区域没有CSIT和延迟CSIT的自由度区域。
2022-04-01 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom Region of the MIMO Interference Channel with Hybrid CSIT
在混合CSIT模型下，建立了两用户MIMO干扰信道的自由度域。在该模型中，一个发射机具有延迟的信道状态信息（CSI），另一个发射机具有在相应的未配对接收机处的输入信道矩阵的瞬时CSIT，并且两个发射机都不知道其相应的配对接收机的输入信道矩阵。混合CSIT的自由度区域，因此，$2\times2\times3^{5}$ CSIT模型的自由度区域，是完全特征化的，并开发了一种新的可实现的方案，基于发射波束成形和追溯干扰对准的组合。获得关于四个终端中的每一个处的天线的数量的条件，使得在混合CSIT下的DoF区域等于在（a）全局和瞬时CSIT以及（b）全局和延迟CSIT下的DoF区域，其余情况导致具有混合CSIT的DoF区域位于在瞬时和延迟CSIT设置下的DoF区域之间的某处。还探讨了从两个混合CSIT模型之间的切换产生的进一步协同效益。
2013-12-02 cs.IT math.IT
Retrospective Interference Alignment for Two-Cell Uplink MIMO Cellular Networks with Delayed CSIT
在本文中，我们提出了一种新的追溯干扰对齐两个小区的多输入多输出（MIMO）干扰多址信道（IMAC）的延迟信道状态信息在发射机（CSIT）。结果表明，有延迟CSIT可以严格增加的总和自由度相比，没有CSIT的情况下。关键思想是通过以分布式方式充分利用先前接收的信号作为具有过时CSIT的边信息，来随着时间将来自相邻小区的多个干扰信号对准到小维度子空间上。值得注意的是，我们表明，追溯干扰对齐可以实现最佳的总和DoF的上下文中的两个小区两个用户的情况下，通过提供一个新的外边界。
2015-04-28 cs.IT math.IT
Isotropic MIMO Interference Channels without CSIT: The Loss of Degrees of Freedom
研究了在各向同性衰落信道下的两用户MIMO干扰信道。我们假设用户配备了任意数量的天线和信道状态信息（CSI）是在接收机只。获得了自由度区域的外边界，这表明在许多情况下由于在发射机处缺乏CSI而导致自由度的损失。
2009-10-15 cs.IT math.IT
Joint CSIT Acquisition Based on Low-Rank Matrix Completion for FDD Massive MIMO Systems
发射机处的信道状态信息（CSIT）对于频分复用（FDD）大规模MIMO系统是必不可少的，但是传统的解决方案涉及用于下行链路信道训练和上行链路信道反馈的压倒性开销。在这封信中，我们提出了一个联合CSIT收购计划，以减少开销。特别是，不同于传统的方案，每个用户单独估计自己的信道，然后将其反馈给基站（BS），我们建议，所有的调度用户直接反馈导频观测到BS，然后联合CSIT恢复可以实现在BS。我们进一步制定联合CSIT恢复问题作为一个低秩矩阵完成问题，利用大规模MIMO信道矩阵的低秩属性，这是由用户之间的相关性。最后，我们提出了一种基于奇异值投影的混合低秩矩阵完备化算法来解决这个问题。仿真结果表明，该方案可以提供准确的CSIT与较低的开销比传统的计划。
2015-12-10 cs.IT math.IT
Multi-User MIMO with outdated CSI: Training, Feedback and Scheduling
传统的MU-MIMO技术，例如线性迫零波束成形（LZFB），需要在发射机处的足够准确的信道状态信息（CSIT），以便实现频谱高效传输（自由度增益）。然而，在实际设置中，CSIT准确性可能受到许多问题的限制，包括CSI估计、用户终端到基站之间的CSI反馈延迟以及信道的时间/频率相干性。CSIT反馈延迟和信道动态的后一方面可能导致高效MU-MIMO系统部署中的重大挑战。最近，Maddah-Ali和Tse（MAT）已经表明，即使CSIT的知识完全过时，也可以通过MU-MIMO实现自由度增益。具体来说，过时的CSIT，尽管是完美的CSIT，只有在传输发生后才被称为传输。对CSIT反馈延迟不敏感的这一方面特别令人感兴趣，因为它允许人们重新考虑动态信道条件下的MU-MIMO设计。事实上，如我们所示，通过适当的调度，甚至在CSI估计和反馈误差的上下文中，所提出的MAT方案在这种情况下可以具有优于传统MU-MIMO的性能优势。
2011-09-29 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of MIMO X-Channels with Output Feedback and Delayed CSIT
我们研究了两个用户的多输入多输出（MIMO）X信道的安全传输问题，其中信道状态信息提供了一个单位的延迟到两个发射机（CSIT），每个接收机反馈其信道输出到一个不同的发射机。我们将此模型称为具有非对称输出反馈和延迟CSIT的MIMO X信道。每个发射器配备有M个天线，并且每个接收器配备有N个天线。对于这个模型，占在每个接收器的消息，我们表征的最佳和安全自由度（SDoF）区域。我们表明，在存在非对称输出反馈和延迟CSIT的情况下，MIMO X信道的和SDoF区域与在发射机处具有2 M个天线、在每个接收机处具有N个天线和延迟CSIT的两用户MIMO BC的SDoF区域相同。该结果表明，在非对称输出反馈和延迟CSIT可用时，由于发射机的分布式性质，在和SDoF方面没有性能损失。接下来，我们表明，如果仅将输出反馈传送到发射机，则该结果也成立，但是以对称方式，即，每个接收机将其输出反馈到两个发射机而不反馈到CSIT。我们还研究了仅向发射机提供非对称输出反馈的情况，即，在没有CSIT的情况下，并推导出该模型的SDOF和的下限。此外，我们专门我们的结果的情况下，没有安全约束。特别是，类似的设置与安全约束，我们表明，最佳和DoF区域的（M，M，N，N）-MIMO X-信道与非对称输出反馈和延迟CSIT是相同的DoF区域的两个用户MIMO BC与2 M-天线在发射机，N-天线在每个接收机，和延迟CSI…
2013-09-16 cs.IT math.IT
Exploiting Hybrid Channel Information for Downlink Multi-User MIMO Scheduling
研究了在发射端信道状态信息（CSIT）不完善的情况下的下行链路多用户MIMO（MU-MIMO）调度问题，CSIT包括粗信道状态信息和当前信道状态信息，以及细信道状态信息和延迟信道状态信息。该调度问题的特征在于基于当前CSIT调度用户以获得即时增益和调度用户以获得更精细但延迟的CSIT和潜在更大的未来增益之间的复杂的“开发-探索权衡”。我们解决这个调度问题，制定了一个基于帧的联合调度和反馈的方法，在每个帧中的一个政策是作为一个马尔可夫决策过程的解决方案。我们证明，我们提出的方法可以任意接近最优，然后证明其显着的收益超过传统的MU-MIMO调度。
2013-03-19 cs.IT math.IT
The DoF Region of Order-(K-1) Messages for the K-user MIMO Broadcast Channel with Delayed CSIT
本文从理论上描述了$K$ -用户多输入多输出（MIMO）广播信道的阶数$(K-1)$消息的自由度（DoF）区域，其中发射机具有$M$天线，接收机$i=1,2,\cdots,K$具有$N_i$天线，发射机具有CSIT和任意天线配置.对于相反的情况，我们首先在所提出的Genie界限的帮助下导出用于没有CSIT和任意天线配置的$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息的DoF区域，然后建立DoF外部区域。为了提高系统的可重复性，我们首先设计了一个2阶段的传输方案，然后提出了一个后向/前向抵消解码算法。具体来说，我们有效地推导出可实现的自由度区域从设计的传输方案的变换方法。本文的主要含义是，对于$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息，当$N_2<M$时，具有延迟CSIT的DoF区域大于没有CSIT的DoF区域，其中$N_1 \le N_2 \le \cdots \le N_K$。
2021-07-01 cs.IT math.IT
Aligned Image Sets and the Generalized Degrees of Freedom of Symmetric MIMO Interference Channel with Partial CSIT
两个用户对称多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的广义自由度（GDoF）被表征为信道强度水平和发射机处的信道状态信息水平（CSIT）的函数。在该对称设置中，每个发射机配备有M个天线，每个接收机配备有N个天线，并且两个交叉链路具有相同的强度参数$α$和相同的信道不确定性参数$β$。主要的挑战在于证明的外部边界，这是通过一个泛化的对齐图像集的方法。
2017-05-02 cs.IT math.IT
Linear Degrees of Freedom of MIMO Broadcast Channels with Reconfigurable Antennas in the Absence of CSIT
考虑了在发射端没有信道状态信息的K用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC），假设每个接收端都配备了可重构天线，能够从多个预设模式中选择接收模式的子集.在一般的天线配置下，具有可重构天线的K用户MIMO BC的和线性自由度（LDoF）被完全表征，其对应于通过线性编码策略可实现的最大和DoF。LDoF区域进一步针对一类天线配置来表征。类似的分析扩展到具有可重构天线的K用户MIMO干扰信道，并且针对一类天线配置来表征和LDoF。
2014-09-19 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Multi-hop MIMO Broadcast Networks with Delayed CSIT
研究了一类具有发射端延迟信道状态信息（CSIT）的多层中继辅助MIMO广播网络的和自由度（DoF）。在假设的网络中，K个天线源打算在N-2层K个全双工单天线中继的帮助下与K个单天线目的地通信。我们考虑两个实际的延迟CSIT反馈方案。如果信源可以从所有层获得CSI反馈信号，我们证明了网络的最佳和DoF为K/（1+1/2+.+ 1/K）。如果CSI反馈仅在每个跳内，则我们表明当K=2时，最佳总和DoF为4/3，并且当K >= 3时，总和DoF为3/2是可实现的。我们的结果表明，在考虑的具有延迟CSIT的N层MIMO广播网络中，DoF性能总和可能不取决于网络的层数N，而仅取决于每层天线/终端的数量K。
2012-10-12 cs.IT math.IT
Dirty Paper Coding for the MIMO Cognitive Radio Channel with Imperfect CSIT
研究了高斯多输入多输出（MIMO）认知无线电信道（CRC）中，当发射端（CSIT）和接收端分别存在不完全和完全信道知识时，基于脏纸编码（DPC）的传输方案.特别地，在发送协方差矩阵上优化MIMO CRC的和速率的问题被处理。在基于DPC的传输策略下，这种优化需要与对膨胀因子的优化联合执行。为此，首先研究在具有不完美CSIT的MIMO信道$Y=H_1 X + H_2 S + Z$上确定膨胀因子的问题。对于这个问题，两个迭代算法，推广了相应的算法提出的信道$Y=H(X+S)+Z$，开发。随后，推导出了在给定的膨胀因子选择下，MIMO CRC在传输协方差上的和速率最大化的必要条件。利用这些必要条件和确定膨胀因子的算法，提出了联合优化的迭代数值算法。一些有趣的意见，从算法得到的数值结果。此外，高SNR和速率缩放因子可实现的CRC与不完美的CSIT。
2009-06-12 cs.IT math.IT
Linear Degrees of Freedom of the MIMO X-Channel with Delayed CSIT
我们研究了多输入多输出X信道（MIMO XC）的自由度（DoF）与延迟的信道状态信息在发射机（延迟CSIT），假设在发射机的线性编码策略。我们提出了两个结果：1）具有一般天线配置的MIMO XC的线性和DoF，以及2）具有对称天线的MIMO XC的线性DoF区域。每个结果的逆是基于开发一种新的秩比不等式，其特征在于在两个多天线接收器处接收到的线性子空间的维度之间的最大比率。线性和DoF的可扩展性基于三阶段策略，其中在前两个阶段期间，只有具有较少天线的发射机利用延迟CSIT，以便最小化其信号在非预期接收机处的维度。在阶段3期间，两个发射机都使用延迟的CSIT来发送过去传输的线性组合，使得每个接收机接收期望的消息数据和已知干扰的叠加，从而同时服务两个接收机。我们还推导出MIMO XC的其他线性DoF外边界，除了来自总和DoF逆和所提出的传输策略的外边界之外，还允许我们表征对称天线配置的线性DoF区域。
2014-05-05 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
Elevated Multiplexing and Signal Space Partitioning in the 2 User MIMO IC with Partial CSIT
研究了任意天线配置下的$2$用户MIMO干扰信道，在每个信道的任意水平的部分CSIT下，找到任一用户可实现的自由度（DoF），同时另一用户实现其完全无干扰DoF。我们的目标是获得新的见解，由于包括MIMO（多个天线在发射机和接收机）的信号空间划分方案与部分CSIT。从这项研究中出现的一个有趣的想法是“提升的复用”，其中信号被分成流并以提高的功率电平从单独的天线发送，这允许这些信号在一个接收器处被联合解码，该接收器具有更少的空间维度和更低的干扰本底，而另一个接收机同时能够对具有较高干扰基底但跨越更大数量的空间干扰基底的这些信号进行单独解码尺寸.值得注意的是，我们发现，有一个自由度的好处，从增加在发射机的天线数量，即使该发射机已经有更多的天线比其所需的接收机，并没有CSIT。
2016-04-03 cs.IT math.IT
The degrees of freedom of MIMO networks with full-duplex receiver cooperation but no CSIT
研究了即使在各向同性衰落和发射端没有信道状态信息（或输出反馈）的情况下，多用户网络的自由度（DoF）是否可以得到增强的问题。为此，两个用户MIMO（多输入，多输出）的广播和干扰信道进行了研究，没有边信息，无论在发射机和接收机配备了全双工无线电。全双工特征允许接收器协作，因为每个接收器除了接收由发射器发送的信号之外，还可以同时将相同频带中的信号发送到另一接收器。与具有CSIT和全双工接收器的MIMO网络的情况不同，对于其DoF是已知的，示出了对于没有CSIT的MIMO网络，全双工接收器合作在甚至DoF区域被增强的程度上是有益的。实际上，对于由不同终端处的天线数量的某些关系定义的两用户MIMO广播和干扰信道的重要类别，建立精确的DoF区域。实现DoF最优性能的关键是新的反向协作干扰对齐方案。它们的最优性是通过对这些网络的某些基因辅助或增强版本的DoF分析来建立的。
2012-09-06 cs.IT math.IT
Outage Efficient Strategies for Network MIMO with Partial CSIT
我们考虑多小区MIMO下行链路（网络MIMO），其中具有连接到中心站（CS）的$M$天线的$B$基站（BS）服务于$K$单天线用户终端（UT）。尽管许多工作已经表明了网络MIMO的潜在好处，但结论严重依赖于基本假设，例如发射机处的信道状态信息（CSIT）和回程链路。在本文中，通过关注部分CSIT的影响，我们提出了一个停电有效的策略。即，利用所有UT的消息和本地CSIT的边信息，每个BS以分布式方式应用迫零（ZF）波束成形。对于少量UT（$K\leq M$），ZF波束成形创建$K$并行MISO信道。基于这些并行信道的统计知识，CS执行鲁棒的功率分配，该功率分配同时最小化所有UT的中断概率并且实现每个UT的$B(M-K+1)$的分集增益。对于大量的UT（$K \geq M$），我们提出了所谓的分布式分集调度（DDS）方案来选择具有有限回程通信的$\Ks$ UT的子集。证明了DDS实现了$B\frac{K}{\Ks}(M-\Ks+1)$的分集增益，其与协作BS $B$以及UT的数量成最佳比例。数值结果证实，即使在现实的假设，如部分CSIT和有限的回程通信，网络MIMO可以提供高的数据速率与足够的可靠性，以个别UT。
2010-01-14 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region of the $(M,N_1,N_2)$ MIMO Broadcast Channel with Partial CSIT: An Application of Sum-set Inequalities Based on Aligned Image Sets
自由度（DoF）区域被表征用于$2$-用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC），其中发射机配备有$M$天线，两个接收机配备有$N_1$和$N_2$天线，并且两个用户的发射机处的信道状态信息（CSIT）的级别分别由$β_1, β_2$参数化。Hao、Rassouli和Clerckx建立了DoF区域的可扩展性，但迄今为止还没有最优性的证明。在这项工作中提供的最优性的证明与援助的总和集不等式的基础上对齐的图像集（AIS）的方法。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Blind MIMOME Wiretap Channel with Delayed CSIT
我们研究了高斯MIMOME窃听信道，其中发送器希望在窃听者存在的情况下向合法接收器传送机密消息，而窃听者不应该能够解码机密消息。网络中的每个节点配备有任意数量的天线。此外，信道是时变的，并且在发送器处不存在关于窃听者的信道的可用信道状态信息（CSIT）;并且发送器仅能够访问到合法接收器的信道的延迟CSIT。这种网络的安全自由度（SDoF）仅在特殊情况下被表征，并且在一般情况下是未知的。我们完全描述了这个网络的所有天线配置的SDOF。特别是，我们通过在接收器处提出更有效的人工噪声对齐来严格改进该网络的最先进可实现方案。此外，我们开发了一个严格的上限，利用4个重要的不等式，提供接收器，提供延迟CSIT或没有CSIT，或在接收器的集合，其中一些供应没有CSIT的接收信号的尺寸上的下限。这些不等式一起允许在网络中的信号尺寸与非对称CSIT的分析，因此，我们提出了一个相反的证明，导致所有可能的天线配置的SDoF的特征。
2016-03-06 cs.IT math.IT
Achievable DoF Regions of Three-User MIMO Broadcast Channel with Delayed CSIT
对于两用户多输入多输出（MIMO）广播信道，在发射端具有延迟信道状态信息（CSIT）和任意天线配置，得到了所有的自由度（DoF）区域.然而，对于具有延迟CSIT和任意天线配置的三用户MIMO广播信道，2阶消息的DoF区域仍然不清楚，并且仅获得1阶消息的部分可实现的DoF区域，其中2阶消息和1阶消息分别由两个接收机和一个接收机期望。本文针对具有延迟CSIT和任意天线配置的三用户MIMO广播信道，首先设计了二阶消息和一阶消息的传输方案。接下来，我们提出了分析可实现的自由度区域的传输方案的转换方法。特别地，我们将传输方案的译码条件w.r.t.相位持续时间进入可实现的DoF区域w.r.t.通过连接相位持续时间和可实现的DoF的可实现的DoF元组表达式，可实现的DoF。其结果是，2阶消息的自由度区域的特点和1阶消息的可实现的自由度区域被完全表达。此外，对于1阶消息，我们推导出的充分条件下，建议的可实现的自由度区域是自由度区域。
2020-12-30 cs.IT math.IT
A Hierarchical Rate Splitting Strategy for FDD Massive MIMO under Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决干扰问题，最近提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们提出了一种新的和一般的框架，表示为分层速率分裂（HRS），这是特别适合于FDD大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。分析了不完全CSIT下HRS的渐近和率。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了显着的和速率增益HRS在不同的基线。
2015-07-28 cs.IT math.IT
DoF-Delay Trade-Off for the $K$-user MIMO Interference Channel With Delayed CSIT
研究了$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道在理想情况下的自由度（DoF），但在发射端存在延迟信道状态信息（延迟CSIT）。最近的工作已经提出了实现增加的自由度值的方案，但以长的通信延迟为代价。这项工作提出了三个线性预编码策略，制定了这样一种方式，可实现的自由度可以作为传输延迟的函数，从而阐明其可实现的自由度延迟权衡。所有的策略都是基于干扰对齐的概念，并建立在三个主要成分：延迟CSIT预编码，用户调度和冗余传输。在这方面，通过利用延迟的CSIT来实现干扰对准，以便沿着空间-时间域对准非预期接收机处的干扰。最后，这项工作的后一部分解决了所有提出的策略也适用于恒定通道，除了SISO。在这种情况下，该方案可以通过诉诸非对称复杂信令概念来实现。这一结论消除了时变信道的假设不必要的共同沿所有文献延迟CSIT。
2015-06-17 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom Regions of Two-User and Certain Three-User MIMO Broadcast Channels with Delayed CSIT
研究了在发射端存在信道状态信息延迟（CSIT）的情况下，快衰落MIMO（multiple-input multiple-output）高斯广播信道（BC）的自由度（DoF）区域.在此设置中，信道矩阵被假定为跨时间独立地变化，并且假定发射机知道具有某个任意有限延迟的信道矩阵。导出了一般$K$ -用户MIMO BC（在每个终端处具有任意数量的天线）的DoF区域的外界。然后，该外边界被示出为对于两类MIMO BC是紧的，即（a）在所有终端处具有任意数量的天线的两用户MIMO BC，以及（b）对于某些三用户MIMO BC，其中所有三个接收器具有相等数量的天线，并且发射器具有不超过每个接收器处存在的天线数量的两倍。通过开发一个干扰对齐方案，最佳地占多个，并可能不同的，在接收机的天线数量的可扩展性的结果。
2011-12-23 cs.IT math.IT
Symmetric Two-User MIMO BC and IC with Evolving Feedback
扩展最近的研究结果的两个用户MISO广播信道（BC）与不完美的和延迟的信道状态信息在发射机（CSIT），这里的工作探讨了两个用户MIMO BC和两个用户MIMO干扰信道（MIMO IC）的性能，在存在的反馈与不断变化的质量和及时性。在标准假设下，并且在每个发射机有M个天线和每个接收机有N个天线的情况下，该工作推导出DoF区域，该DoF区域对于足够好（但可能不完美）的延迟CSIT的大范围是最佳的。该区域简明地捕获具有预测的、当前的和延迟的CSIT的效果，以及简明地捕获关于任何信道在任何时间提供的CSIT的质量的效果。除了描述在MIMO设置中使用这种不完美和延迟反馈的限制的进展之外，这项工作还提供了不同的见解，包括以下事实：越来越多的接收天线可以允许降低质量反馈，以及IC中的直接链路不需要CSIT。
2013-06-16 cs.IT math.IT
Achievable Sum DoF of the K-User MIMO Interference Channel with Delayed CSIT
本文考虑一个$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC），其中1）由发射机获得的信道状态信息（CSIT）是完全过时的，以及2）每个发射机处的发射天线的数量，即，$M$大于每个用户处的接收天线的数量，即，$N$。延迟CSIT的有用性首先在由Maddah-Ali等人针对多输入单输出广播信道提出的$K$相位回溯干扰对准（RIA）方案中被识别，但是对MIMO IC的扩展是重要的步骤，因为每个发射机仅具有针对相应用户的消息。最近，Abdoli等人专注于单输入单输出IC，并通过发明具有分布式偷听干扰重传的$K$阶段RIA来解决这样的瓶颈。在本文中，我们提出了两个$K$阶段RIA计划适用于MIMO集成电路的推广和集成的一些关键功能的Abdoli和Maddah-Ali的作品。这两个方案共同产生迄今为止最著名的和自由度（DoF）性能。对于$\frac{M}{N}{\geq}K$的情况，当$K{\to}\infty$时，实现的和DoF由$\frac{64}{15}N$渐近给出。
2016-05-05 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom Regions of MIMO Broadcast, Interference, and Cognitive Radio Channels with No CSIT
当在接收机和发射机（CSIR和CSIT）处分别存在完美信道状态信息和不存在信道状态信息时，针对多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）、干扰信道（IC）（包括X和多跳干扰信道）和认知无线电信道（CRC）表征自由度（DoF）区域。对于K用户MIMO BC，获得了DoF区域的精确表征，这表明基于简单时分的传输方案是DoF区域最优的。使用为MIMO BC开发的技术，解决了两用户MIMO IC和CRC的相应问题。对于这两个信道，获得DoF区域的内边界和外边界，并且对于四个终端处的天线的相对数量的绝大多数而言，内边界和外边界被认为是一致的，从而表征除了少数情况之外的所有DoF区域。最后，推导出$K$ -用户MIMO IC、CRC和X网络的DoF区域，用于这些网络的某些类别，包括其中所有发射机具有相等数量的天线并且所有接收机也具有相等数量的天线的网络。本文的结果来自衰落信道矩阵和加性噪声的分布，比其他同时相关的作品中考虑的更一般。比较具有和不具有CSIT的DoF区域，并且识别关于终端处的天线的相对数量的条件，在所述条件下，CSIT的缺乏导致或不导致DoF的损失，从而一方面提供简单且鲁棒的通信方案，所述通信方案不需要CSIT但具有与它们先前发现的CSIT对应物相同的DoF性能，并且另一方面，识别到发射机的CSI反馈将提供足够显著的增益以使得甚至可以改进DoF性能的情况。
2011-01-23 cs.IT math.IT
On Secrecy Capacity of Fast Fading MIMOME Wiretap Channels With Statistical CSIT
在本文中，我们考虑在各态历经瑞利快衰落多输入多输出多天线窃听（MIMOME）窃听信道的安全传输，只有统计信道状态信息在发射机（CSIT）。当合法接收方的天线数大于（或等于）窃听方的天线数时，通过建立一个新的保密容量上界，证明了部分CSIT下的第一个MIMOME保密容量。其关键步骤是通过将合法接收者的信道矩阵分成两个子矩阵，并将其中一个子矩阵设置为与窃听者的信道矩阵相同来形成MIMOME降级信道。接下来，在所有发射天线的总功率约束下，我们解析地解决了信道输入协方差矩阵优化问题，以充分表征MIMOME保密容量。通常，MIMOME优化问题是非凹的。然而，由于提出的降级信道，我们可以将随机MIMOME优化问题转化为舒尔凹问题，然后找到它的解决方案。除了总功率约束，我们还研究了保密容量时，发射机受到实际的每天线功率约束。相应的优化问题甚至更困难，因为它不是Schuar凹的。在这两种功率约束下，当合法接收方和窃听方的天线数相差足够大时，相应的MIMOME保密容量都可以随信噪比（SNR）而变化.然而，当合法的接收器和窃听者各自具有单个天线时，这样的SNR缩放对于两种情况都不存在。
2013-09-06 cs.IT math.IT
Full-Rate Full-Diversity Achieving MIMO Precoding with Partial CSIT
在本文中，我们考虑了一个$n_t\times n_r$多输入多输出（MIMO）信道受到块衰落。可靠性（在实现的分集阶数方面）和速率（在每个信道使用发送的符号的数量方面）在这样的信道中是感兴趣的。我们提出了一种新的预编码方案，实现全分集（$n_tn_r$第阶分集）以及全速率（$n_t$符号每信道使用）使用部分信道状态信息在发射机（CSIT），适用于MIMO系统，包括$n_r<n_t$非对称MIMO。该方案通过对星座集的选择进行优化，实现了全分集，提高了编码增益。优化最大化$d_{min}^2$为我们的预编码方案的能量约束。该方案需要$n_t-1$角度参数值的反馈，相比$2n_tn_r$实系数在全CSIT的情况下。针对$3\times 1$、$3\times 2$、$4\times 1$、$8\times 1$预编码MIMO系统（每个信道分别使用$n_t=3,3,4,8$符号）的误码率性能结果表明，所提出的预编码分别实现了3阶、6阶、4阶和8阶分集。这些性能被证明是优于文献中的其他预编码方案，更好的性能是由于在所提出的方案中的信号集和反馈角度的选择。
2011-03-24 cs.IT math.IT
$K$-User Symmetric M$\times$N MIMO Interference Channel under Finite Precision CSIT: A GDoF perspective
在假设发射端的信道状态信息（CSIT）被限制到有限精度的情况下，对对称$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的广义自由度（GDOF）进行了表征.在该对称设置中，每个发射机配备有$M$天线，每个接收机配备有$N$天线，每个期望信道（即，属于同一用户的发射天线和接收天线之间的信道）具有强度$\sim P$，而每个不期望信道具有强度$\sim P^α$，其中$P$是标称SNR参数。该结果概括了SISO设置$(M=N=1)$的先前GDoF特征，并且通过广泛有用的对齐图像集界限的显著扩展来实现。每个用户的GDoF采用相对于$α$的$W$曲线的形式，用于固定值的$M$和$N$。在有限精度CSIT下，尽管存在多个天线，但干扰对准的所有益处都丧失了。
2017-10-31 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
Achieving Full DoF in Heterogeneous Parallel Broadcast Channels with Outdated CSIT
我们考虑异构并行信道上的通信，其中发送器通过两个并行信道连接到两个用户：MIMO广播信道（BC）和无噪声速率限制的多播信道。当发射机具有关于MIMO BC的延迟信道状态信息（CSIT）时，我们表征了该设置的最佳自由度（DoF）区域。我们的研究结果表明，在两个信道上的联合编码严格优于简单的信道聚合，甚至可以实现瞬时CSIT性能与完全过时的CSIT的MIMO BC在总和DoF意义上，这种情况发生时，第二个信道的多播速率大于一定的阈值。主要思想是在MIMO BC上以高于其容量的速率发送信息，然后使用第二信道来发送附加的辅助信息，以允许在两个接收器处进行可靠的解码。我们称之为两阶段的过载组播策略。我们表明，这样的策略也是总和自由度最佳的K-用户MIMO BC与并行多播信道时，多播信道的速率是足够高的，可以再次实现瞬时CSIT性能（最佳总和自由度）与完全过时的CSIT。对于多播信道容量较小的情况，我们提出了另一种联合编码策略，该策略是和DoF最优的。
2014-09-24 cs.IT math.IT
Low Complexity Delay-Constrained Beamforming for Multi-User MIMO Systems with Imperfect CSIT
本文研究了发射端信道状态信息不完全的下行链路多用户MIMO（MU-MIMO）系统的时延约束波束成形控制问题。时滞约束控制问题被表示为一个无穷时域平均费用部分可观测马尔可夫决策过程。为了解决维数灾难的问题，我们引入了一个虚拟的连续时间系统，并利用扰动分析法推导出了一个封闭形式的近似价值函数。CSIT错误。为了解决条件分组出错率（PER）的问题，我们利用Bernstein型不等式建立了一个易于处理的闭合形式近似。基于相对价值函数和条件PER的封闭形式近似，我们提出了一个保守的原始波束形成控制问题的制定。保守问题是非凸的，我们将其转化为一个凸问题，使用半定松弛（SDR）技术。然后，我们提出了一个交替迭代算法来解决SDR问题。最后，通过仿真将所提出的方案与各种基线进行比较，结果表明可以实现显着的性能增益。
2013-05-12 cs.IT math.IT
CS-Based CSIT Estimation for Downlink Pilot Decontamination in Multi-Cell FDD Massive MIMO
用于频分双工（FDD）大规模MIMO的发射机处的有效信道状态信息（CSIT）可以促进其与现有FDD蜂窝网络的后向兼容。迄今为止，针对FDD单小区大规模MIMO系统提出了几种CSIT估计方案，但它们都没有考虑小区间干扰（ICI），并且在多小区情况下会受到下行导频污染的影响。为了解决这个问题，本文提出了一种基于压缩感知（CS）的CSIT估计方案，以对抗FDD多小区大规模MIMO系统中的ICI。具体而言，角域大规模MIMO信道在不同的子载波上表现出共同的稀疏性，并且这种稀疏性部分由相邻用户共享。通过利用这些稀疏特性，我们设计的导频信号和相关的信道估计算法的CS理论的框架下，其中与多个相邻的BS相关联的信道可以可靠地估计与低的训练开销的下行链路导频净化。仿真结果验证了所提出的解决方案的良好的下行链路导频去污性能相比，其传统的多小区FDD大规模MIMO。
2021-08-23 cs.IT eess.SP math.IT
DoF Analysis of the MIMO Broadcast Channel with Alternating/Hybrid CSIT
我们考虑$K$ -用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中用户$i(i=1,2,\ldots,K)$的信道状态信息（CSI）可以在发射机处分别以概率$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$瞬时完美（P）、延迟（D）或未知（N）。在该设置中，根据每个用户的三个可能的CSIT，$K$用户的联合CSIT的知识可以具有至多$3^K$状态。在本文中，给定CSIT的边际概率（即，$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$），我们推导出$K$ -用户MISO BC的DoF区域的外边界。随后，我们考虑到一组不等式，捕捉一些联合CSIT的$3^K$状态，收紧这一外边界。这组不等式的后果之一是，对于$K\geq3$，它示出的自由度区域是不完全特征在于由边际概率在两个用户的情况下。然后，通过对可拓性的讨论，研究了这些边界的紧性。最后，考虑在P和N之间具有CSIT的两个用户MIMO BC，其中提供了DoF区域的外边界，并且示出了在一些场景中它是紧的。
2016-01-27 cs.IT math.IT
The Generalized Degrees of Freedom Region of the MIMO Z-Interference Channel with Delayed CSIT
在发送端信道状态信息延迟（CSIT）的假设下，建立了每个节点具有任意数量天线的多输入多输出（MIMO）高斯Z干扰信道的广义自由度（GDOF）域. GDoF区域由$α$参数化，$α$通过$INR=SNR^α$将干扰噪声比（INR）与信噪比（SNR）联系起来。通过最大化两个用户的加权和速率上的界来建立GDoF区域的一个新的外界，而这又是通过使用基因辅助的边信息和极值不等式的组合来获得的。最大加权和率在高信噪比制度示出发生时，干扰发射机的传输协方差矩阵具有满秩。基于块马尔可夫编码和向后解码的可扩展性方案的开发，它使用干扰量化和数字多播，以利用交叉链路的信道统计信息，该方案分别被证明是GDoF最优的弱（$α\leq1$）和强（$α>1$）干扰制度。这是具有延迟CSIT的任何干扰网络的GDoF区域的第一个完整表征，以及具有延迟CSIT和每个节点处的任意数量的天线的MIMO网络的第一个这样的GDoF表征。对于所有天线元组，GDoF区域被示出为等于或大于$α$的整个范围上的自由度（DoF）区域，这导致作为$α$的函数的V形最大和GDoF，其中最小值发生在$α=1$处。将延迟的CSIT GDoF区域和总和DoF与它们在完美CSIT下的对应物进行比较，从而表征延迟的CSIT足以实现完美CSIT GDoF区域或总和DoF的所有天线元组和$α$的范围。
2016-05-02 cs.IT math.IT
Channel reciprocity calibration in TDD hybrid beamforming massive MIMO systems
模拟数字混合波束形成结构是构建低成本大规模多输入多输出系统的一种非常有吸引力的解决方案。通常，这些系统使用一组固定波束进行发送和接收，以避免需要在发射机处为每个天线元件单独获得信道状态信息（CSIT）。然而，这样的方法不能充分利用混合AD波束成形系统的潜力。或者，可以通过假设传播信道的模型来估计CSIT，而由于其较差的散射性质，该模型仅在毫米波（mmWave）频带中得到验证。在本文中，我们专注于时分双工（TDD）系统与混合波束形成结构，并提出了一个互惠校准方案，允许获得完整的CSIT。与现有的CSIT捕获方法不同，我们的方法不需要对信道模型进行任何假设，并且在理论上可以估计CSIT到任意小的误差。
2017-08-25 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the Two-User MIMO Broadcast Channel with Private and Common Messages Under Hybrid CSIT Models
我们研究的自由度（DoF）区域的两个用户多输入多输出（MIMO）广播信道的一般消息集（BC-CM）-其中包括私人和公共消息-在快衰落。考虑九个不同的信道状态知识假设-统称为混合CSIT模型-其中发射机具有来自两个接收机中的每一个的完美/瞬时（P）、延迟（D）或无（N）信道状态信息（CSI）。一般的天线配置，其中三个终端具有任意数量的天线。在这五种混合CSIT模型中，要么两个信道在发射机处都是未知的，要么两个信道中的每一个都是完全已知的或具有延迟的，建立了DoF区域。在两个信道中的确切一个在发射机处未知的四种剩余情况下，建立线性编码策略限制下的DoF区域（也称为线性DoF（LDoF）区域）。作为这种混合CSIT假设下MIMO BC-CM的LDoF区域的逆证明的关键，我们表明，当只考虑线性编码策略时，如果没有从具有较少天线的接收机获得的信道状态信息，则来自具有更多天线的接收机的信道状态信息没有帮助。即使不限制编码策略是线性的，这一结果也是正确的。如果为真，则针对本文中的四种混合CSIT情况获得的LDoF区域也将是针对那些情况的DoF区域。
2016-03-22 cs.IT math.IT
Retrospective Interference Alignment for the 3-user MIMO Interference Channel with delayed CSIT
研究了3用户多输入多输出干扰信道（3-user MIMO IC）的自由度（DoF），其中在发射端存在延迟信道状态信息（dCSIT）。我们将Maleki等人关于{ \it回溯干扰对齐（RIA）}的思想推广到MIMO IC，其中发射机和接收机分别配备有$(M,N)$天线。我们提出了一个两阶段的传输方案，其中每个阶段的时隙数和发送的符号数通过解决最大化问题进行优化。最后，我们回顾了现有的可实现的自由度的结果在文献中作为发送和接收天线之间的比率的函数$ρ=M/N$。该方案改进了所有其他策略时，$ρ\in \left(\frac{1}{2}, \frac{31}{32} \right]$。
2014-06-12 cs.IT math.IT
Robust THP Transceiver Designs for Multiuser MIMO Downlink with Imperfect CSIT
在本文中，我们提出了强大的联合非线性收发器设计的多用户多输入多输出（MIMO）下行链路中存在的缺陷，在发射机（CSIT）的信道状态信息。基站（BS）配备有多个发射天线，并且每个用户终端配备有一个或多个接收天线。BS采用汤姆林森-原岛预编码（THP）用于在发射机处的用户间干扰预消除。我们认为强大的收发器设计，共同优化的发射THP滤波器和接收滤波器的两种型号的CSIT错误。第一个模型是随机误差（SE）模型，其中CSIT误差是高斯分布的。当CSIT误差由信道估计误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，所提出的鲁棒收发器设计寻求在对总BS发射功率的约束下最小化和均方误差（SMSE）的随机函数。我们提出了一个迭代算法来解决这个问题。我们考虑的另一个模型是范数有界误差（NBE）模型，其中CSIT误差可以由不确定性集指定。当CSIT误差由量化误差主导时，该模型是适用的。在这种情况下，我们考虑最差情况设计。对于该模型，我们考虑鲁棒的i）最小SMSE，ii）MSE约束，和iii）MSE平衡收发器设计。我们提出了迭代算法来解决这些问题，其中每次迭代涉及一对半定规划（SDP）。此外，我们考虑了所提出的算法的情况下，每个天线的功率约束的扩展。
2009-09-22 cs.IT math.IT
A Rate Splitting Strategy for Massive MIMO with Imperfect CSIT
在多用户MIMO广播信道中，当发射端信道状态信息（CSIT）不完全时，多用户干扰会影响系统的速率性能。为了解决多用户干扰的不利影响，最近已经提出了一种速率分裂（RS）方法，该方法将一个选定的用户的消息分成公共和私有部分，并将公共消息叠加在私有消息之上。公共消息从公共码本中提取，并且应该由所有用户解码。在本文中，我们推广的想法RS到大规模阵列政权与不完善CSIT。通过进一步利用信道的二阶统计特性，我们提出了一种新的和通用的框架分层速率分裂（HRS），特别适合于大规模MIMO系统。HRS同时发送针对每个用户的私有消息和两种公共消息，这两种公共消息可以分别由所有用户和用户子集解码。我们分析了RS和HRS的渐近和速率，并优化了公共消息的预编码器。一个封闭形式的功率分配推导出系统参数的影响提供了见解。最后，仿真结果验证了RS和HRS在不同基线上的显著和速率增益。
2015-12-22 cs.IT math.IT
Rate-Splitting with Hybrid Messages: DoF Analysis of the Two-User MIMO Broadcast Channel with Imperfect CSIT
本文研究不完美 CSIT 下两用户 MIMO 广播信道的混合单播与多播消息传输，刻画最优 DoF 区域，并提出感知混合消息的速率分割方案。
2024-03-01 cs.IT math.IT
Multi-user Linear Precoding for Multi-polarized Massive MIMO System under Imperfect CSIT
空间限制和信道获取阻碍了Massive MIMO在实际设置中的轻松部署。受LTE-高级的当前部署的启发，使用多极化天线可以是解决空间约束的有效解决方案。此外，双结构预编码，其中基于空间相关性的预处理和随后的线性预编码的基础上的短期信道状态信息（CSIT）在发射机级联，可以有效地减少反馈开销。通过对空间相关的移动台（MS）进行分组和预处理，预编码信号空间的维度被减小，并且相应的短期CSIT维度被减小。在本文中，为了进一步减少反馈开销，我们提出了一种双结构的多用户线性预编码，其中基于共极化的子分组方法在预处理阶段被附加应用于空间分组的MS。在非理想CSIT条件下，基于随机矩阵理论对该方案进行了渐近分析。通过研究渐近性能的行为，我们还提出了一种新的双结构预编码，其中预编码模式在两种双结构预编码策略之间切换：1）仅基于空间相关性的预处理和2）基于空间相关性和极化的预处理。最后，我们将其扩展到三维双结构预编码。
2015-01-12 cs.IT math.IT
Secure Degrees-of-Freedom of the MIMO X Channel with Delayed CSIT
本文研究了具有保密信息和延迟CSIT的多输入多输出（MIMO）X信道的安全自由度（SDoF）特性。特别是，我们提出了一个传输方案，它可以被视为一个概括的国家的最先进的计划，没有安全性和延迟CSIT。该推广的关键是进行安全性分析，通过安全性分析，我们推导出人工噪声传输阶段的最佳持续时间。作为结果，我们推导出的sum-SDoF下界。此外，我们揭示，如果接收天线的数量，表示为N，是固定的，最小数量的发射天线实现最大的下限是$\frac{7+\sqrt{33}}{8}N$。
2021-03-10 cs.CR 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
Joint User Selection, Power Allocation, and Precoding Design with Imperfect CSIT for Multi-Cell MU-MIMO Downlink Systems
针对多小区多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统，在发射端信道状态信息（CSIT）不完全的情况下，提出了一种新的用户选择、功率分配和预编码的联合优化设计框架.通过在高维空间中表示联合优化变量，将加权和谱效率最大化公式化为瑞利矩乘积的最大化。虽然这仍然是一个非凸问题，一个计算效率高的算法，称为广义功率迭代预编码（GPIP），提出。该算法收敛于目标函数的一个稳定点（局部最大值），因此它保证了一阶最优解。通过调整加权和频谱效率中的权重，GPIP产生用于用户选择、功率分配和下行链路预编码的联合解决方案。GPIP还被扩展到多小区场景，其中协作基站通过在协作BS内共享全局但不完美的CSIT来执行联合用户选择并设计它们的预编码向量。系统级仿真结果表明，相对于传统的用户选择和线性下行链路预编码所提出的方法的增益。
2019-02-03 cs.IT math.IT
Secure Rate-Splitting for MIMO Broadcast Channel with Imperfect CSIT and a Jammer
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）广播信道中发射端信道状态信息不完全（CSIT）和多天线干扰机的安全速率分裂问题，其中每个接收端具有相同数量的天线，干扰机具有完全信道状态信息（CSI）.具体而言，我们设计了一个安全的速率分裂多址接入策略，其中的安全性，分裂的私人和共同的消息是确保预编码器设计与联合调零和对齐的泄漏信息，关于不同的天线配置。此外，我们表明，通过安全速率分裂实现的和安全自由度（SDoF）是最优的，优于传统的迫零。因此，我们揭示了两个用户的MIMO广播信道与不完美的CSIT和一个干扰的总和SDOF，并验证了在这种情况下，以MIMO为重点的安全目的的速率分裂的优越性。
2022-07-11 cs.IT eess.SP math.IT
The Degrees of Freedom Region of Temporally-Correlated MIMO Networks with Delayed CSIT
我们考虑时间相关的多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）和干扰信道（IC），其中发射机具有（i）从时延倾向反馈信道获得的延迟信道状态信息（CSI）以及（ii）获得的不完美的当前CSIT，例如，从基于时间相关性的这些过去信道样本的基础上的预测。在这种条件下，具有一般天线配置的两用户广播和干扰MIMO网络的自由度（DoF）区域被完全表征为预测质量指示符的函数。具体而言，提出了一个简单的统一框架，允许达到最佳的自由度区域的一般天线配置和当前CSIT质量。这种框架建立在具有干扰量化的块马尔可夫编码的基础上，最佳地结合了过时和瞬时CSIT的使用。我们的工作的一个显着特点是，通过改变功率分配，在自由度区域中的每一个点都可以实现一个单一的计划。其结果是，而不是检查外边界区域的每个角点的可并行性，通常在文献中做的，我们提出了一个新的系统的方法来证明可并行性。
2013-06-05 cs.IT math.IT
Optimal Use of Current and Outdated Channel State Information - Degrees of Freedom of the MISO BC with Mixed CSIT
我们考虑一个多输入单输出（MISO）广播信道与混合信道状态信息在发射机（CSIT），由不完美的当前CSIT和完美过时的CSIT。Kobayashi等人最近的工作提出了一种方案，该方案利用了不完美的当前CSIT和完美的过时CSIT，并且实现了比单独地仅利用不完美的当前CSIT或仅利用过时CSIT可能的更高的自由度（DoF）。在这项工作中，我们进一步提高了可实现的自由度在这种设置中，通过纳入额外的私人消息，并提供了一个严格的信息理论自由度的外边界，从而确定自由度的最佳使用混合CSIT。新的结果是更强的，即使在原来的设置只有延迟CSIT，因为它允许我们删除的限制性假设的统计等效衰落的所有用户。
2012-03-06 cs.IT math.IT
Achievable Degrees of Freedom of the K-user MISO Broadcast Channel with Alternating CSIT via Interference Creation-Resurrection
发射机处的信道状态信息影响无线网络的自由度。在本文中，我们分析了在发送端具有协同交替信道状态信息（CSIT）的K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）的自由度。具体地，每个用户的CSIT在三种状态之间交替，即，在不同的时隙中的完美CSIT（P）、延迟CSIT（D）和无CSIT（N）。对于K-用户MISO BC，我们表明，通过利用CSIT模式的协同效益，总的可实现的自由度（DoF）由$\frac{K^{2}}{2K-1}$给出。我们比较了可实现的自由度与文献中先前报道的延迟CSIT和混合CSIT模型的情况下的结果。
2016-05-10 cs.IT math.IT
A New Outer-Bound via Interference Localization and the Degrees of Freedom Regions of MIMO Interference Networks with no CSIT
从自由度（DoF）区域的角度，在发射端没有信道状态信息（CSIT）的假设下，研究了两用户多输入多输出（MIMO）干扰和认知无线电信道。其中$M_i$和$N_i$分别表示发射机$i$和接收机$i$处的天线数量，MIMO干扰信道的DoF区域最近由Huang等人表征，Zhu和Guo，以及本文作者对天线数量的所有值，除了当$\min(M_1,N_1) > N_2 > M_2$（或$\min(M_2,N_2) > N_1 > M_1$）。后一种情况最近由朱和郭解决，他们提供了一个紧密的外部边界。在此，基于干扰局部化的思想给出了该外界的一个更简单、更广泛适用的证明。使用它，当$\min(M_1+M_2,N_1) > N_2 > M_2$（具有第二发射机认知）时，也为MIMO认知无线电信道的类别建立了DoF区域-作者先前获得的内部和外部边界不紧的唯一类别-从而也完成了一般2用户MIMO认知无线电信道的DoF区域表征。
2011-05-30 cs.IT math.IT
Secrecy Degrees of Freedom of MIMO Broadcast Channels with Delayed CSIT
在发送端具有延迟信道状态信息（CSI）的假设下，研究了具有保密信息（BCC）的两用户高斯多输入多输出（MIMO）广播信道的自由度.我们的最佳保密自由度（SDoF）区域的特点，并表明它可以通过一个简单的人工噪声对齐（ANA）计划。该方案在多个时隙上发送叠加有人工噪声的机密消息。利用延迟的CSI，发射机以这样的方式对齐信号，使得有用的消息可以在预期的接收机处被提取，但是在非预期的接收机处被人工噪声完全淹没。所提出的方案可以被解释为一个非平凡的扩展Maddah-Ali Tse（MAT）计划，使我们能够量化的资源开销，或等效的自由度损失，支付的保密通信。
2011-12-10 cs.IT math.IT
On the Degrees-of-freedom of the 3-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
研究了在发射端具有混合信道状态信息的3用户多输入单输出广播信道。在该框架中，存在来自用户子集的完美和瞬时CSIT以及来自剩余用户的延迟CSIT。我们提出了新的结果上的自由度（DoF）的3用户MISO BC与混合CSIT。特别是，对于2个发射天线的情况下，我们表明，完美的CSIT从一个用户和延迟CSIT从其余两个用户，最佳的自由度是5/3。对于3个发射天线和相同的混合CSIT设置的情况，示出了可实现9/5的更高DoF，并且该结果在最佳已知界限上有所改善。此外，3个发射天线，和混合CSIT设置，其中有完美的CSIT从两个用户和延迟CSIT从第三个，提出了一种新的方案，实现9/4自由度。我们的研究结果还揭示了新的见解，如何利用混合信道知识的多用户场景。
2014-02-19 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Region of Time Correlated MISO Broadcast Channel with Perfect Delayed CSIT and Asymmetric Partial Current CSIT
不完全CSIT对时间相关MISO广播信道的自由度（DoF）的影响最近引起了很多关注。Maddah-Ali和Tse已经证明，完全陈旧的CSIT仍然有利于DoF。在最近的工作中，Yang等人通过对双用户MISO广播信道的部分电流CSIT进行积分来扩展结果。然而，迄今为止，这些研究都集中在对称的情况下。在这方面的贡献，我们调查了一个更一般的情况下，发射机具有知识的当前CSI的两个用户具有不平等的质量。在我们的工作中的重要组成部分在于组播的方式偷听到的干扰，以提高自由度。最佳的自由度区域简单地证明，并使用一种新的传输方案，假设无限数量的信道使用，它的可扩展性。
2012-11-19 cs.IT math.IT
