Approximate Capacity of the Two-User Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback
本文给出了带噪声信道输出反馈的两用户高斯干扰信道（G-IC-NOF）的可扩展域和逆可扩展域。可重构区域使用随机编码参数和三种众所周知的技术获得：速率分裂、叠加编码和后向解码。利用现有的一些完全输出反馈外界以及一组新的外界，通过使用原G-IC-NOF的基因辅助模型获得的逆区域。最后，它示出的可扩展性区域和逆区域近似的G-IC-NOF的容量区域内的一个恒定的间隙，每通道使用的比特。
2016-11-15 cs.IT math.IT
Approximate Capacity Region of the Two-User Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback
本文对带噪声信道输出反馈的线性确定性干扰信道（LD-IC-NF）的容量域进行了充分的刻画。可重复性的证明是基于随机编码参数和速率分割;块马尔可夫叠加编码;和向后解码。逆证明重用了一些现有的外边界，并包括使用基因辅助模型获得的新边界。在分析LD-IC-NF的基础上，给出了带噪声信道输出反馈的两用户高斯干扰信道（GIC-NF）的可扩展域和逆可扩展域。最后，证明了G-IC-NF的可扩展区域和逆区域在4.4比特以内逼近了G-IC-NF的容量区域。
2018-05-19 cs.IT math.IT
A Beta-Beta Achievability Bound with Applications
提出了一种用两个Neyman-Pearson $β$函数之比表示的信道编码可扩展性界。这个界是Polyanskiy和Verdú（2014）建立的逆界的对偶。新的界限原来大大简化了分析的情况下，渠道输出分布不是一个产品的分布，例如由于成本约束或结构约束（如正交性或恒定组成）的渠道输入。在文献中现有的界限的连接进行了讨论。然后使用该界来导出1）关于具有随机高斯码本的加性非高斯噪声信道的信道色散的可扩展性界，2）指数噪声信道的信道色散，3）AWGN信道的每比特最小能量的二阶展开，以及4）在接收机处具有理想信道状态信息的多输入多输出瑞利衰落信道的最大编码速率的下界，这是已知的最严格的可互换性结果。
2016-01-22 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of K-User Gaussian Interference Channels: A Unified View
我们确定安全自由度（d.o.f.）的K用户高斯干扰信道。我们考虑三种不同的保密约束：1）具有一个外部窃听者的K用户干扰信道（IC-EE），2）具有机密消息的K用户干扰信道（IC-CM），3）具有机密消息和一个外部窃听者的K用户干扰信道（IC-CM-EE）。我们表明，对于所有这三种情况下，确切的总和安全d.o.f.是K（K-1）/（2K-1）。我们证明了IC-EE和IC-CM的转换，这意味着IC-CM-EE的转换。我们证明了IC-CM-EE的可互换性，这意味着IC-EE和IC-CM的可互换性。我们通过将干扰用户的信道输入与被干扰用户的可靠速率相关联，并根据窃听者的观察结果量化保密惩罚，来开发对话。我们的可扩展性使用结构化的信令，结构化的合作干扰，信道前缀，和渐近真实干扰对齐。虽然传统的干扰对准通过在每个接收机处在较小的子空间中混合非预期的信号来提供一定量的保密性，但是为了获得最优的和安全d.o.f.，我们将结构化协同干扰纳入可实现的方案中，并对所有发射信号的结构进行复杂的联合设计。
2013-05-30 cs.CR cs.IT math.IT
Achievability Bounds for T-Fold Irregular Repetition Slotted ALOHA Scheme in the Gaussian MAC
我们解决了高斯多址接入信道（MAC）的不协调的大规模随机接入的问题。研究了低复杂度的T重不规则重复时隙ALOHA（IRSA）方案的性能，并给出了可扩展性界。该方案与IRSA相比的主要区别如下：任何阶数高达T的冲突都可以在一定概率的噪声引入错误的情况下解决。为了优化方案的参数，我们结合G. Liva和Y.波利扬斯基由于能量效率对于大规模机器类型通信（mMTC）至关重要，因此我们的主要目标是最小化实现目标分组丢失率（PLR）所需的每比特能量。我们考虑两种情况：（a）活跃用户的数量是固定的;（b）活跃用户的数量是泊松随机变量。
2018-11-18 cs.IT math.IT
Two-Hop Interference Channels: Impact of Linear Schemes
我们考虑两跳干扰信道（IC），它由两个源-目的地对通过两个中继彼此通信。我们分析了当中继被限制为执行线性方案时该网络的自由度（DoF），并且信道增益是恒定的（即，慢衰落）。我们表明，有点令人惊讶的是，通过使用矢量线性策略在继电器，它是可能的，以实现4/3总和自由度时，信道增益是真实的。关键的可互换性思想是跨时间交替中继系数，以在不同时间创建不同的端到端干扰结构（或拓扑）。虽然这些拓扑中的每一个都只有1个和DoF，但我们通过在它们之间进行编码来实现4/3。此外，我们开发了一个新的外边界，匹配我们的可扩展性，因此，表征的总和DoF的两跳干扰信道的线性计划。对于复信道增益的情况，我们用线性方案将总和自由度表征为5/3。我们还将结果推广到多天线设置，用线性方案将总和DoF表征为2M-1/3（对于复信道增益），其中M是每个节点处的天线数量。
2013-09-04 cs.IT math.IT
The Generalized Degrees of Freedom of the Interference Relay Channel with Strong Interference
研究了强干扰下的干扰中继信道。一个高信号噪声比（SNR）的广义自由度（GDoF）的能力的表征。为此，一个新的GDoF上界推导出基于基因辅助的方法。GDoF的可扩展性基于协作干扰抵消。事实证明，即使中继-目的地链路较弱，中继也会增加GDoF。此外，与标准干扰信道相比，在强干扰状态下，GDoF不是干扰强度的单调递增函数。
2013-10-04 cs.IT math.IT
The Two-User Deterministic Interference Channel with Rate-Limited Feedback
本文研究了速率受限反馈对确定性干扰信道总速率容量的影响。我们的特点，在对称的情况下，该信道的总速率容量，并表明，有反馈链路可以增加最多的可用反馈率的总速率容量。我们的证明包括一个新的上限和速率容量和一组新的可扩展性策略。
2010-04-28 cs.IT math.IT
Optimal 1-bit Error Exponent for 2-hop Relaying with Binary-Input Channels
本文研究二进制输入信道串联中继单比特以获得最高错误指数的问题，通过推导匹配现有可达性界的新逆界，解决了之前遗留的一般情况下的开放问题。
2024-06-06 cs.IT math.IT
How Much Rate Splitting Is Required for a Random Coding Scheme? A new Achievable Rate Region for the Broadcast Channel with Cognitive Relays
在本文中，它表明，对于任何给定的单跳通信网络与两个接收机，分裂成两个以上的子消息的随机编码方案的消息是多余的。为此，考虑具有认知中继的广播信道（BCCR）。针对该网络设计了一种新的可扩展性方案。我们的可扩展性设计是由一个系统的组合，最知名的可扩展性计划的基本组成部分，包括在网络中：汉小林计划的两个用户干扰信道和广播信道的马顿编码方案。同时，在我们的计划中，每个私人消息被分成只有两个子消息，这是同样利用在汉小林计划。结果表明，所得到的可达到的速率区域包括以前的结果以及。更重要的是，通过基于有向图的图解说明了可互换性设计的过程。然后，有人认为，通过扩展所提出的计划的MACCM计划的消息，可以得到类似的可扩展性计划的任何其他单跳通信网络。
2013-02-07 cs.IT math.IT
On the Capacity of Interference Channels with Degraded Message sets
本文的动机是一个传感器网络上的相关领域，附近的传感器共享信息，从而可以帮助，而不是相互干扰。一类特殊的两个用户高斯干扰信道（IFC）被认为是其中的两个发射机知道的消息都要传达给两个接收机（称为IFC与降级的消息集）。这两个可扩展性和逆参数提供了这种情况下的一类离散无记忆信道的弱干扰。对于具有退化消息集的高斯弱干扰信道的情况，也证明了高斯输入的最优性，得到了该信道的容量域。
2006-05-17 cs.IT math.IT
The Capacity of the Interference Channel with a Cognitive Relay in Very Strong Interference
具有认知中继的干扰信道由具有两个源-目的地对的经典干扰信道和具有源的消息的先验知识并辅助源的传输的附加认知中继组成。我们推导出一个新的外边界为这个通道使用的参数最初设计的“更有能力”的广播信道，并显示在“非常强的干扰”制度，一类的渠道，如果两个目的地解码两个消息的最优性没有损失的建议的外边界的可扩展性。该结果类似于经典干扰信道和认知干扰信道的“非常强干扰”容量结果，并且是具有认知中继的一般干扰信道的第一容量已知容量结果。
2011-02-16 cs.IT math.IT
A New Achievable Scheme for Interference Relay Channels
我们建立了一个可实现的速率区域的离散无记忆干扰中继信道，包括两个源-目的地对和一个或多个中继。我们开发了一个可实现的方案结合汉小林和嘈杂的网络编码方案。我们将我们的可解释性应用于两种情况。首先，我们描述了一类离散无记忆干扰中继信道的容量区域。该类自然地推广了El Gamal和Costa的单射确定性离散无记忆干扰信道和Kim的具有正交接收器组件的确定性离散无记忆中继信道。此外，对于高斯干扰中继信道与正交接收机组件，我们表明，我们的计划取得了更好的和速率比噪声网络编码。
2013-03-05 cs.IT math.IT
Real Interference Alignment and Degrees of Freedom Region of Wireless X Networks
我们考虑一个单跳无线X网络与$K$发射机和$J$接收机，所有与单天线。每个发送器为每个接收器传送独立的消息。假设信道具有恒定系数。我们开发了干涉对准方案，并推导出几个可实现的自由度区域。我们表明，在某些情况下，派生区域满足以前的外边界，因此自由度区域。对于我们的可扩展性方案，我们将每个消息划分为流，并在流上使用真实干扰对齐。从我们的结果可以恢复以前的几个结果的自由度区域和各种特殊情况下的总自由度。
2011-09-13 cs.IT math.IT
The Generalized Degrees-of-Freedom of the Asymmetric Interference Channel with Delayed CSIT
在本文中，我们研究了广义自由度（GDOF）的非对称干扰信道的延迟信道状态信息在发送端（CSIT），其中每个发送端有两个天线，每个接收端有一个天线，每个干扰链路的强度可以变化。最优和-GDoF的特点是匹配逆和可扩展性证明。通过我们的结果，我们还揭示了在我们的天线设置中，[Mohanty et. al，TIT 2019]可以升高，并且[Mohanty et. 2019年1月19日，《其实很紧》
2022-05-03 cs.IT math.IT
Nonasymptotic coding-rate bounds for binary erasure channels with feedback
我们提出了非渐近可扩展性和逆界的最大编码速率（固定的平均错误概率和固定的平均块长度）的可变长度全反馈（VLF）和可变长度停止反馈（VLSF）码操作在一个二进制擦除信道（BEC）。对于VLF设置，可重复性界限依赖于将每个消息映射到可变长度霍夫曼码字上并且然后重复码字的每个比特直到其被正确接收的方案。逆界的灵感来自Polyanskiy，Poor和Verdú（2010）的元逆框架，并依赖于二元序列假设检验。对于零错误概率的情况，我们的可扩展性和逆界匹配。对于VLSF的情况下，我们提供的可扩展性界限，利用以下功能的BEC：解码器可以评估其估计的正确性，通过验证所选择的码字是否是唯一一个是兼容的擦除模式。其中一个界限是通过分析随机线性喷泉码的可变长度扩展的性能得到的。当消息数量很小时，VLSF可扩展性和VLF逆界之间的差距是显著的：$23\%$对于具有擦除概率的BEC上的8个消息$0.5.$缺乏紧密的VLSF逆界不允许我们评估这个差距是否是根本的。
2016-07-22 cs.IT math.IT
Information theoretic limits of state-dependent networks
本文研究了两类状态依赖模型的信息论极限。这些模型捕捉了广泛的无线通信场景，其中发射机之间存在干扰认知。因此，这些模型的信息理论研究提供了有用的指导原则，设计新的干扰消除方案在实际的无线网络。特别是，我们首先研究了两个用户的状态相关的高斯多址接入信道（MAC）的助手。首先推导出容量域的内界和外界，改进了文献中给出的最新界。这些界限的进一步比较，通过考虑信道参数的各种制度，产生在容量区域边界上的区段或全容量区域。然后，我们研究了两用户高斯状态相关的Z-IC和状态相关的IC。三种干扰制度进行了研究，并在各种信道参数下的容量区域或总容量边界的全部或部分的特点。通过数值分析，论证了状态相关性对状态和干扰消除的影响以及容量的可扩展性。数值研究表明，对于规则IC，状态间的相关性对信道容量可扩展性的影响与Z-IC不同。
2018-07-25 cs.IT math.IT
Many-User Multiple Access with Random User Activity: Achievability Bounds and Efficient Schemes
针对用户数与码长成正比且活跃用户未知的高斯多址信道，提出有限长度与渐近可达界，并设计带 AMP 解码的空间耦合 CDMA 方案。
2025-10-19 cs.IT math.IT
Energy Efficiency of Massive Random Access in MIMO Quasi-Static Rayleigh Fading Channels with Finite Blocklength
研究了MIMO准静态瑞利衰落信道中的大规模随机接入问题。具体而言，我们推导出的可扩展性和逆边界上的最小能量每比特所需的每个活跃用户发送$J$位块长度$n$和功率$P$下的每用户的错误概率（PUPE）的约束，在有和没有\emph{a priori}信道状态信息在接收机（CSIR和无CSI）的情况下。在无CSI的情况下，我们考虑了在知道和不知道活动用户的$K_a$数量的情况下的设置。可扩展性边界依赖于"好区域“的设计。数值计算结果表明，在大多数考虑的制度下，在CSIR的情况下，可扩展性和逆边界之间的差距小于$2.5$ dB，在无CSI的情况下，小于$4$ dB。当$K_a$的分布是已知的，与不知道$K_a$的值的情况下的性能差距是小的。例如，在具有块长度$n=1000$、有效载荷$J=100$、误差要求$ε=0.001$和$L=128$接收天线的设置中，与具有已知$K_a$的情况相比，当$K_a$是未知的并且被分布为$K_a\sim\text{Binom}(K,0.4)$时，额外需要的每比特能量在相反侧小于$0.3$ dB并且在可扩展性侧小于$1.1$ dB。在CSIR情况下，频谱效率随着$L$近似线性地增长，而增长率随着无CSI而降低。此外，我们研究了性能的导频辅助方案，这是次优的，特别是当$K_a$是大的。建立在非渐近的结果，当所有的用户都是活跃的和$J=Θ(1)$，我们得到如下的…
2022-10-21 cs.IT math.IT
On the Capacity of Gaussian Weak Interference Channels with Degraded Message sets
本文的动机是一个传感器网络上的相关领域，附近的传感器共享信息，从而可以帮助，而不是相互干扰。我们考虑一类特殊的两个用户高斯干扰信道（IFC），其中两个发射机之一都知道要传达给两个接收机的消息。当干扰弱于直接链路（所谓的弱IFC）时，为具有高斯输入和高斯噪声的信道提供了可扩展性和逆参数。一般来说，该区域充当弱IFC容量的外部边界，发射机之间没有共享知识。
2006-05-17 cs.IT math.IT
Interference Alignment and Degrees of Freedom Region of Cellular Sigma Channel
我们研究蜂窝网络的自由度（DoF）区域，其中小区可以具有重叠区域。在重叠区域内，移动用户可以接入多个基站。我们考虑的情况下，有两个基站都配备了多个天线。移动站都配备有单个天线，并且每个移动站可以属于单个小区或两个小区。假设在发射机处可获得全局信道状态信息，我们完全表征上行链路信道的DoF区域。该可重构性方案基于基站处的干扰对准。
2011-03-01 cs.IT math.IT
Two-Hop Interference Channels: Impact of Linear Time-Varying Schemes
我们考虑具有恒定实信道系数的两跳干扰信道（IC），它由两个源-目的地对组成，由两个中继分开。我们分析了可实现的自由度（DoF），这样的网络时，继电器被限制执行标量放大转发（AF）操作，可能随时间变化的系数。我们表明，有点令人惊讶的是，通过提供选择时变AF系数在继电器的灵活性，它是可能的，以实现4/3总和自由度。我们还开发了一个与我们的可实现性相匹配的新型外边界，从而表征具有时变AF中继策略的两跳干扰信道的总和DoF。
2013-05-17 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
Capacity Bounds for One-Bit MIMO Gaussian Channels with Analog Combining
使用1位模数转换器（ADC）被视为显著降低多输入多输出（MIMO）接收器的功耗和硬件成本的有前途的方法。然而，由于1比特量化的非线性失真从根本上改变了最佳通信策略，并且还对系统施加了容量惩罚。本文研究了高斯MIMO信道中，天线输出经模拟线性合路器处理后，再经一组零门限ADC量化的信道容量。一个新的容量上限为零阈值的情况下，建立比文献中的界限更紧。此外，我们提出了一个可扩展性方案，它配置的模拟组合器，以创建并行高斯通道与相位量化的输出。在这一类的模拟组合器，提出了一种算法，确定的模拟组合器和输入分配，最大限度地提高可实现的速率。数值结果表明，该算法在低信噪比条件下具有较好的收敛速度。最后，提出了一种新的采用模拟时空处理的1比特MIMO接收机结构。所提出的接收机在高信噪比的制度达到的能力。
2022-09-19 cs.IT eess.SP math.IT
Interference alignment-based sum capacity bounds for random dense Gaussian interference networks
我们考虑一个密集的$K$用户高斯干扰网络形成的成对的发射机和接收机放置在一个固定的空间区域中随机独立。在节点位置分布和信号衰减的自然条件下，我们证明了平均每用户容量$\csum/K$的概率收敛到$\half \ep \log(1 + 2 \SNR)$。可扩展性的结果直接从结果的基础上提出的干扰对齐计划在最近的工作Nazer等人。我们的主要贡献是通过一个上限，激励思想的“瓶颈容量”开发在最近的工作Jafar。通过控制发射机-接收机对的物理位置，我们可以匹配这些对中的大部分以形成所谓的$ε$瓶颈链路，从而控制总容量。
2009-07-29 cs.IT math.IT
On the Degrees of freedom of the K-user MISO Interference Channel with imperfect delayed CSIT
本文研究了K用户多输入单输出（MISO）干扰信道（IC）的自由度（DoF），该干扰信道在发射端具有不完全延迟信道状态信息（dCSIT）。对于这种设置，提供了新的自由度内键，并以基于合作的外边界为基准。可重构性结果基于预编码方案，该预编码方案利用回溯干扰对准（RIA）的概念，通过时间对准干扰接收信号。所提出的方法优于所有以前已知的计划。此外，我们研究了所提出的方案下的信道估计误差（CEE）的dCSIT报告，并推导出一个封闭形式的表达式，可实现的自由度与不完美的dCSIT。
2014-05-12 cs.IT math.IT
Interference Alignment for the MIMO Interference Channel with Delayed Local CSIT
我们考虑MIMO（多输入多输出）高斯干扰信道的i.i.d.天线和信道使用上的衰落以及发射机处的延迟本地信道状态信息（CSIT）。对于两个用户的情况下，可扩展性结果的自由度（DoF）区域的这个通道。我们还证明了我们的可实现的自由度区域的一些天线配置的紧密性。有趣的是，在某些情况下，具有延迟局部CSIT的DoF区域与具有完美CSIT的DoF区域相同，并且严格大于没有CSIT的DoF区域。然后，我们考虑的$K$用户MISO（多输入单输出）IC，并表明，该通道的自由度可以大于一个延迟本地CSIT。
2011-02-28 cs.IT math.IT
Asymptotic Sum-Capacity of Random Gaussian Interference Networks Using Interference Alignment
我们考虑一个密集的n用户高斯干扰网络形成的成对的发射机和接收机放置在随机的欧几里德空间。在节点位置分布和信号衰减的自然条件下，证明了平均每用户容量C_Sigma/n依概率收敛于1/2 Elog（1 + 2SNR）。可扩展性的结果直接从结果的基础上提出的干扰对齐计划在最近的工作Nazer等人。我们的主要贡献来自通过相反的结果，动机的想法'瓶颈链接'在最近的工作Jafar开发。信息论的参数给出了这样的瓶颈链路的容量限制，概率计数参数显示有足够多的这样的链路，以紧密约束整个网络的总容量。
2010-06-02 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the $K$ User $M \times N$ MIMO Interference Channel
我们提供了内界和外界的$K$用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M$天线在每个发射机和$N$天线在每个接收机的自由度的总数，如果信道系数是时变的，从一个连续的分布。当比率$\frac{\max(M,N)}{\min(M,N)}=R$等于整数时，边界是紧的。对于这种情况下，我们表明，自由度的总数等于$\min(M,N)K$，如果$K \leq R$和$\min(M,N)\frac{R}{R+1}K$，如果$K > R$。可扩展性基于干涉对齐。我们还提供了示例，其中对于具有恒定信道系数的一些MIMO干扰信道，使用干扰对齐与迫零相结合可以实现比仅仅迫零更多的自由度。
2008-08-31 cs.IT math.IT
Interference Alignment and Neutralization in a Cognitive 3-User MAC-Interference Channel: Degrees of Freedom
被认为是由一个点对点（P2P）链路和多址接入信道（MAC）共享相同的介质的网络。从自由度（DoF）的角度研究了具有三个发射器和两个接收器的干扰网络，有认知和没有认知。几个认知变量进行检查。即，研究了（1）没有认知发射机、（2）认知P2P发射机、（3）一个认知MAC发射机和（4）具有两个认知MAC发射机的设置。结果表明，具有认知P2P发射机不会给网络带来任何自由度增益。这是通过表明前两种情况（1）和（2）的DoF为1而获得的。然而，示出了认知MAC发射机更有益，因为后两种情况（3）和（4）具有3/2 DoF。3/2自由度的可重构性通过使用干扰抵消和干扰对准的组合来保证。
2011-10-04 cs.IT math.IT
On the Two-user Interference Channel with Lack of Knowledge of the Interference Codebook at one Receiver
在多用户信息论中，通常假设网络中的每个节点拥有网络中使用的所有码本。这种假设在分布式ad-hoc、认知或异构网络中可能是不切实际的。本工作考虑具有一个不经意接收机（IC-OR）的两用户干扰信道，即，一个接收机不知道干扰食谱，而另一个接收机知道两个码本。该文件询问是否，如果是这样，有多少，的信道容量的IC-OR相比，经典的IC，其中两个接收器都知道所有的码本减少。一个新的外边界的推导和证明是可实现的一类内射半确定性的IC-OR的间隙内，间隙是内射完全确定性的IC-OR为零。对于在高SNR下对高斯噪声信道进行建模的线性确定性IC-OR，非i.i.d.伯努利（1/2）输入比特被示出为实现i.i.d.无法实现的点。伯努利（1/2）输入位用于相同的可重复性方案。对于实值高斯IC-OR的差距是最多1/2位每通道使用，即使一组最佳的输入分布导出的外边界不能确定。为了理解高斯IC-OR，一个可扩展性策略进行评估，其中在非不经意发射机的输入字母是离散和高斯随机变量的混合物，其中离散部分的基数被适当地选择为信道参数的函数。令人惊讶的是，由于不经意的接收器直观地应该不能够“联合解码”预期的和干扰的消息（其码本是不可用的），它被示出，与输入的这种选择，对称高斯IC-OR的容量区域是在3.34位（每个信道使用每个用户）的外边界的经典高斯IC与完整的码本知识。
2014-10-02 cs.IT math.IT
A New DoF Upper Bound and Its Achievability for $K$-User MIMO Y Channels
本文研究了$K$ -用户MIMO Y信道的自由度。以前，当$N \geq 2M$时，已经提出了两种传输框架用于DoF分析，其中$M$和$N$分别表示每个源节点和中继节点处的天线数量。第一种方法是Hua等人在[1]中提出的基于信号组的对准方法。第二种方法是Wang等人在[2]中提出的信号模式方法。但他们都只研究了某些天线配置。在一般情况下，最大可实现的自由度仍然是未知的。在这项工作中，我们首先推导出一个新的上限的自由度使用基因辅助的方法。然后，我们提出了一个更一般的传输框架，广义信号对齐（GSA），并表明，前两种方法都是GSA的特殊情况。与GSA，我们证明了新的自由度上界时，$\frac{N}{M} \in \left(0,2+\frac{4}{K(K-1)}\right] \cup \left[K-2, +\infty\right)$是可实现的。本文中的DoF分析提供了朝向$K$ -用户MIMO Y信道的基本容量限制的主要一步。它还提供了一种新的方法，集成干扰对齐与物理层网络编码。
2014-10-11 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom for Opportunistic Interference Alignment with 1-Bit Feedback: The 3 Cell Case
启发式干扰对齐（OIA）利用信道的随机性和用户选择的多用户分集。对于OIA，发射机需要信道状态信息（CSI），其通常在接收机侧测量并经由反馈信道发送到发射机侧。Lee和Choi表明，假设完美的实值反馈，每个发射机的$d$自由度（DoF）在3小区MIMO干扰信道中是可实现的。然而，实值变量的反馈仍然需要无限的速率。在本文中，我们研究了1比特量化的机会干扰对齐（OIA）在3小区干扰信道。我们证明，1位反馈是足够的，以实现最佳的自由度$d$在3小区MIMO干扰信道，如果每个小区的用户数被缩放为${\rm SNR}^{d^2}$。重要的是，具有1位反馈的OIA所需的用户数量与具有实值反馈的相同。对于一个给定的系统配置，我们提供了一个最佳选择的1位量化器，它捕获了大部分的容量提供了一个系统与实值反馈。使用我们的新的1比特反馈方案OIA，我们比较OIA与IA，并表明OIA具有更低的复杂度，并提供了更好的速率在蜂窝通信系统的实际操作区域。
2015-05-05 cs.IT math.IT
Cooperative encoding for secrecy in interference channels
本文研究了存在外部窃听者时两用户干扰信道的基本性能极限。在这种情况下，我们构建了一个内界，保密容量区域的基础上，合作编码的思想，其中两个用户合作设计他们的随机码本，并共同优化他们的信道前缀分布。我们的可扩展性方案还利用消息分裂，以允许在非预期接收器的干扰的部分解码。外边界，然后推导出并用于建立在某些情况下的最优性的建议计划。在高斯的情况下，以前提出的合作干扰和噪声转发技术是我们所提出的方法的特殊情况。总体而言，我们的研究结果提供了关于如何利用干扰来提高无线网络保密能力的结构性见解。
2011-04-21 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom Regions of Two-User MIMO Z and Full Interference Channels with Reconfigurable Antennas
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）Z信道和全干扰信道下的自由度（DoF）区域。我们假设接收机总是有完美的信道状态信息。我们推导出Z干扰信道的自由度区域与发送端的信道状态信息（CSIT）。对于没有CSIT的全干扰信道，除了特殊情况M1< N1<min（M2，N2）之外，DoF区域已经在先前的工作中获得，其中M_i和N_i分别是用户i的发送和接收天线的数量。我们表明，在这种情况下，Z和全干扰信道的自由度区域是相同的。我们建立了基于发射机天线模式切换的假设的可重复性。本文提出了一种系统的方法来构造自由度实现调零和波束形成矩阵。
2010-03-22 cs.IT math.IT
State-Dependent Interference Channel with Correlated States
研究了高斯状态相关干扰信道和Z-IC，其中两个接收机分别被两个发射机非因果已知但接收机未知的不同但相关的状态破坏。研究了三种干扰状态，并在不同信道参数下完全或部分刻画了容量域边界或总容量边界。特别是，状态之间的相关性对状态和干扰的消除以及容量的可互换性的影响进行了数值说明。对于非常强的干扰制度，容量区域是通过两个发射机实现合作脏纸编码的方案来实现的。在强干扰但干扰不太强的情况下，采用速率分裂、分层脏纸编码和逐次消除的方法来表征和速率容量。对于弱干扰状态，通过在两个接收机处分别进行脏纸编码以及将干扰视为噪声来实现和速率容量。
2018-06-04 cs.IT math.IT
The DoF of the 3-user ($p,p+1$) MIMO Interference Channel
当采用线性滤波器和分别在发射机和接收机处部署$(p,p+1)$天线时，具有全信道状态信息（CSI）和恒定信道系数的3用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的\emph{degrees of freedom}（DoF）被表征。本文的出发点是Wang等人的工作，他们证明了但没有证明本工作中处理的配置的自由度。在这项工作中，我们证明了最佳的自由度的传输方案的基础上，非对称复杂的信令（ACS）的符号扩展的时间和干扰对齐（IA）的概念。本文讨论了$p=2,3$的情况，提供了发送和接收滤波器以及证明其他$p$值的DoF可扩展性所需的工具。
2014-07-31 cs.IT math.IT
Feedback Capacity of the Gaussian Interference Channel to Within 1.7075 Bits: the Symmetric Case
我们的特点是对称容量在1.7075比特/秒/赫兹的两个用户的高斯干扰信道反馈。结果利用确定性模型来提供对高斯信道的见解。我们推导出一个新的外边界表明，提出的可实现的方案可以实现对称容量在1.7075位的所有信道参数。从这个结果，我们表明，反馈提供无界增益，即，增益对于某些信道参数变得任意大。这是一个令人惊讶的结果，因为迄今为止已知反馈在多接入信道和广播信道的上下文中仅提供功率增益（有界增益）。
2009-01-23 cs.IT math.IT
Adaptive Bit Partitioning for Multicell Intercell Interference Nulling with Delayed Limited Feedback
基站协作可以在发射机处利用用户的信道状态信息（CSI）的知识来管理同信道干扰。用户必须使用有限带宽的回程链路来反馈期望信道和干扰信道的CSI。用于单小区有限反馈的现有码本设计可以通过在多个信道之间划分可用反馈资源来用于多小区协作。在本文中，提出了一种新的反馈比特分配策略，作为在通信链路中的延迟和在下行链路中的接收信号强度的函数。信道的时间相关性建模为一个函数的延迟使用高斯马尔可夫模型。推导了位划分的封闭形式表达式，以分配更多的位来分配具有较小延迟的较强通道，并分配较少的位来分配具有较大延迟的较弱通道，假设随机矢量量化。蜂窝网络模拟表明，该算法产生更高的和速率比等比特分配技术。
2010-10-14 cs.IT math.IT
A Blockchain Example for Cooperative Interference Management
我们提出了一个例子，其中由区块链货币机制支持的分布式协调协议导致实现最佳信息理论自由度增益。所考虑的设置是线性干扰网络的设置，其中允许协作传输，但是在总体回程负载方面没有成本。换句话说，分配给发射机的消息的平均数量是1。我们证明，一个简单的货币机制，只包括一个硬币类型可以使最佳集中式解决方案的可验证性。所提出的贪婪分布式算法依赖于激励用户在一个信道使用中共享他们的资源，以换取他们在未来信道使用中获得最大化速率增益的信用。这个例子是同类中的第一个，它为构建一个统一的框架打开了大门，该框架支持区块链货币机制，以实现最佳的干扰管理和频谱共享。
2018-08-04 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
On Interference Channels with Gradual Data Arrival
我们研究了无记忆干扰信道，在没有反馈的情况下，数据逐渐到达。信息比特按照独立的、异步的~（Tx-Tx）Bernoulli过程以平均数据率$λ$到达发射机。每个信息源在产生多个$n$比特后关闭。在发射机不知道Tx-Tx误码量的情况下，如果（i）每个发射机处的平均传输速率是$λ$，并且（ii）每个接收机处的误码率最终不消失的概率不大于~ $ε$，则我们说$ε$是大~ $n$的渐近线中的\textit{achievable outage level}。用$ε(λ)$表示所有可达停运水平的下确界，本文的贡献是$ε(λ)$的上界（可验证性结果）。所提出的通信方法是一种简单的块传输方案，其中发射机在其缓冲器中有足够的比特可用时发送随机的点对点码字。解决了将干扰视为噪声或解码干扰的两种接收器。
2021-08-20 cs.IT math.IT
Gaussian Interference Channel Capacity to Within One Bit
两用户高斯干扰信道的容量已经开放了三十年。人们对这一问题的认识是有限的。最著名的可达区域是由于汉-小林，但其特征是非常复杂的。也不知道现有的外部边界有多紧。在这项工作中，我们表明，现有的外边界实际上可以是任意宽松的一些参数范围内，并通过推导新的外边界，我们表明，一个简化的韩小林型计划可以实现在一个单一的位的容量的所有值的信道参数。我们还表明，该计划是渐近最优的在某些高信噪比制度。使用我们的结果，我们提供了一个自然的推广的点到点的经典概念的自由度的干扰限制的情况下。
2007-02-09 cs.IT math.IT
Capacity to within 3 bits for a class of Gaussian Interference Channels with a Cognitive Relay
具有认知中继的干扰信道（IFC-CR）由经典的两用户干扰信道组成，其中两个独立的消息在认知中继节点处也是非因果已知的。在这项工作中，一类特殊的IFC-CR的来源不创建干扰在非预期的目的地进行了分析。这种特殊的模型导致具有两个非干扰点对点信道的信道，其传输由带内认知中继辅助，这因此被称为具有认知中继的并行信道（PC-CR）。对于所有信道参数，我们确定PC-CR信道的容量在3比特/秒/赫兹内。特别是，我们提出了几个新的外边界，我们实现了一个恒定的间隙内通过适当选择高斯输入分布在一个简单的速率分裂和叠加编码为基础的内界。内边界和外边界的数值计算表明，实际的差距可以远远小于3位/秒/赫兹。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Rate-Achieving Policy in Finite-Horizon Throughput Region for Multi-User Interference Channels
本文研究了一个由多个收发机对组成的无线网络，这些收发机对共享相同的频谱，其中干扰被视为噪声。以前，这种网络的吞吐量区域的特征在于一个时隙或无限的时间范围。这项工作的目的是通过调查在有限的时间范围内传输的吞吐量区域来缩小差距。我们推导出一个有效的算法来检查任何给定的速率在有限时域的吞吐量区域的可扩展性，并提供率实现的政策。我们的算法的计算效率来自于使用A* 搜索与精心选择的启发式函数和树修剪策略。我们还表明，著名的最大权重算法，发现所有可实现的速率在无限地平线的吞吐量区域无法工作的有限地平线的吞吐量区域。
2016-12-13 cs.IT math.IT
Nested Lattice Codes for Gaussian Relay Networks with Interference
本文研究了一类中继网络。我们假设，在一个节点上，其邻居的传出信道是正交的，而来自邻居的传入信号可能会相互干扰。我们感兴趣的是这些网络的组播容量。作为一个子类，我们首先专注于高斯中继网络的干扰，并找到一个可实现的速率使用格编码方案。它表明，有一个恒定的差距，我们的可达到的速率和信息论割集界。这与Avestimehr，Diggavi和Tse最近的结果相似，他们展示了一般高斯中继网络容量的近似特征。然而，我们的可验证性使用结构化代码而不是随机代码。使用高斯情况下使用的相同的想法，我们也考虑线性有限域对称网络的干扰和使用线性编码方案的容量的特征。
2009-02-14 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
Subspace Alignment Chains and the Degrees of Freedom of the Three-User MIMO Interference Channel
我们证明了3用户M_T × M_R MIMO干扰信道具有d（M，N）=min（M/（2-1/k），N/（2+1/k））自由度（DoF），其中M=min（M_T，M_R），N=max（M_T，M_R），k=ceil{M/（N-M）}。虽然为每个M_T，M_R值建立了DoF外界，但可扩展性通常根据关于空间扩展的归一化来建立。给定空间扩展，可扩展性仅依赖于基于线性波束成形的干扰对准方案，而不需要时间/频率扩展。在没有空间扩展的情况下，我们通过例子展示了基本上相同的方案可以应用于时间/频率扩展。从这项工作中出现的核心新见解是子空间对齐链作为DoF瓶颈的概念。DoF值d（M，N）是M，N的分段线性函数，其中M或N是每个线性段内的瓶颈。这些分段线性段的角点对应于A={1/2，2/3，3/4，.}且B={1/3，3/5，5/7，.}。集合A包含M/N的所有值，并且仅包含M和N中存在冗余的那些值。集合B包含M/N的所有值，并且只包含那些在M或N中没有冗余的值。我们的研究结果解决了Cenk等人提出的线性干涉对准的可行性，对于3个用户M_T × M_R MIMO干扰信道，完全针对M_T、M_R的所有值。具体地说，线性干涉对准问题（M_T x M_R，d）^[3]（如Cenk等人在以前的工作中所定义的）是可行的，当且仅当d<=floor{d（M，N）}。有且仅有例外的值M/N \in B，我们表明，对于…
2011-09-20 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
Generalized Degrees of Freedom for Network-Coded Cognitive Interference Channel
我们研究了两个用户的认知干扰信道（CIC），其中一个发射机（主要）有知识的线性组合（在一个适当的有限域）的两个信息消息。我们把这种信道模型称为网络编码CIC，因为线性组合可能是在骨干有线网络中实现的一些线性网络编码方案的结果。对于可重复性，我们使用新的预编码计算和转发（PCoF）和脏纸编码（DPC），基于嵌套格码。作为GDoF特性的结果，我们表明，知道“混合数据”（信息消息的线性组合）提供了一个{ \em乘法}增益的高斯CIC，如果信号噪声（SNR）的功率比干扰噪声（INR）大于一定的阈值。例如，当使用$\SNR=\INR$时，网络编码认知比经典高斯CIC产生100%的增益。
2013-01-26 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
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
Degrees of Freedom Region for an Interference Network with General Message Demands
我们考虑一个单跳干扰网络与$K$发射机和$J$接收机，都有$M$天线。每个发送器发出独立的消息，每个接收器请求消息的任意子集。这概括了公知的$K$ -用户$M$ -天线干扰信道，其中每个消息由唯一的接收机请求。对于我们的设置，我们推导出自由度（DoF）区域。该方案推广了Cadambe和Jafar提出的干扰对齐方案。特别是，我们通过使用多个基向量并将给定接收器处的所有接收器与具有最大DoF的接收器对齐来实现DoF区域中的一般点。作为副产品，我们获得原始干扰信道的DoF区域。我们还讨论了扩展我们的方法，在相同的区域可以通过考虑减少一组干扰对齐约束，从而减少所需的时间扩展持续时间。所考虑的系统的自由度区域仅取决于其需求满足某些特性的接收器的子集。还讨论了自由度区域的几何形状。
2011-10-30 cs.IT math.IT
Achieving the Quadratic Gaussian Rate-Distortion Function for Source Uncorrelated Distortions
我们证明了最近的特征二次高斯率失真函数（RDF）的约束下，失真是不相关的源的可扩展性。这个结果是基于成形抖动晶格量化的限制，因为晶格维度趋于无穷大，并适用于所有正失真。事实证明，这种不相关的失真RDF可以实现因果关系。这个功能，这是在对比香农的RDF，说明因果变换编码。此外，我们证明，通过使用反馈噪声整形，可以通过无记忆熵编码因果地实现不相关失真RDF。虽然可扩展性依赖于无限维的量化器，我们证明，在有限维的情况下发生的速率损失可以是上限的量化器的空间填充损失，因此，最多为0.254位/维。
2008-07-24 cs.IT math.IT
