Guiding Blind Transmitters: Degrees of Freedom Optimal Interference Alignment Using Relays
发射机处的信道状态信息（CSI）（CSIT）对于干扰对齐方案以实现无线网络的最佳自由度（DoF）是重要的。本文研究了当发射机在没有ISIT可用的意义上是盲的时，半双工中继对X信道和干扰信道的自由度（DoF）的影响。特别是，它示出，添加具有全球CSI的中继节点的通信模型是足以恢复的自由度，这是最佳的这些模型与全球CSI在发射机。中继节点本质上帮助引导所发送的信号的方向，以促进干扰对准，从而利用CSIT实现最佳DoF。研究了一般的MxN X中继信道和K用户干扰信道，建立了在CSIT下实现最优DoF所需的中继天线数和中继数目的充分条件.使用中继，可以在有限信道使用中实现最佳DoF。中继只有延迟CSI的情况下的自由度也进行了研究，它表明，延迟CSI在中继的最佳自由度与全CSIT不能实现。研究了X通道和干扰通道的特殊情况，以获得进一步的设计见解。
2013-04-21 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
Degrees of Freedom of Interference Networks with Transmitter-Side Caches
本文研究了具有任意数量发射机和接收机的高速缓存辅助干扰网络，其中每个发射机具有有限大小的高速缓存。每个发射器在放置阶段从文件的内容库填充其高速缓冲存储器。在随后的交付阶段，每个接收方请求一个库文件，发送方负责将所请求的文件从其缓存交付给接收方。目标是设计用于放置和递送阶段的方案，以最大化总自由度（sum-DoF），其表示干扰网络在高信噪比状态下的容量。我们的工作主要集中在一个常用的未编码的布局策略。我们提供了一个信息理论界的总和自由度这种布局策略。我们证明了一个例子，推导出的界限是严格的小缓存大小的文献中存在的界限。我们提出了一种新的交付计划，具有更高的可实现的总和自由度比以前在文献中给出的。结果表明，总和自由度的倒数线性下降的发射机缓存大小的增加。因此，增加发射机处的高速缓存大小转化为增加总和DoF，并因此增加干扰网络的容量。
2017-12-16 cs.IT math.IT
Opportunistic Treating Interference as Noise
我们考虑具有$M$状态的$K$ -用户干扰网络，其中每个发射机具有$M$消息，并且在状态$m$上，接收机$k$希望解码来自其期望的发射机的第一$π_k(m) \in \{1,2,\cdots,M\}$消息。这个问题的信道状态模型的机会主义通信，其中更多的消息发送更好的信道状态。来自每个发射机的第一消息具有最高优先级，因为无论接收机的状态如何都需要对其进行解码;如果状态允许接收机解码2个消息，则机会主义地解码第二消息;并且当且仅当接收机希望解码所有$M$消息时，第$M$消息才被解码，因此第一消息具有最低优先级。对于这个干扰网络的状态，我们表明，如果任何可能的组合的信道状态满足一个条件下，功率控制和处理干扰噪声（TIN）是足以实现整个广义自由度（GDoF）区域的信道状态本身，然后，具有功率控制的简单分层叠加编码方案和具有TIN的连续解码方案实现网络的整个GDOF区域，所有$KM$消息的PDMATHAMN状态。
2018-08-27 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom of MIMO Interference Channels without State Information at Transmitters
本文充分确定了自由度（DoF）区域的两个用户的干扰信道的任意数量的发射和接收天线和各向同性衰落，其中信道状态信息是可用的接收机，但不提供给发射机。该结果的特点的能力区域的对数的第一顺序的信号-噪声比（SNR）在高SNR制度。使用独立于信道状态的随机高斯码本来实现DoF区域。因此，由于波束成形和干扰对准而导致的DoF增益在发射机处不存在信道状态信息（CSIT）的情况下完全丢失。
2011-08-21 cs.IT math.IT
Decentralized Two-Hop Opportunistic Relaying With Limited Channel State Information
考虑由$n$源-目的地对和$m$中继组成的网络。针对大系统极限（大$n$），研究了瑞利衰落信道下两跳中继协议的吞吐量缩放定律。它示出，在单用户编码-解码方案的实际约束下，和部分信道状态信息（CSI）在发射机（通过从接收机的整数值反馈），最大吞吐量尺度为$\log n$，即使完全中继合作是允许的。此外，一种新的分散的机会中继方案与接收机CSI，部分发射机CSI，没有中继合作，实现最佳吞吐量缩放定律的$\log n$。
2008-04-29 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
On the DoF Region of the K-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
在发射机信道状态信息（CSIT）模型下，推导了K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）自由度（DoF）区域的外边界，其中发射机对一部分接收机具有瞬时信道状态信息，对其余接收机具有延迟信道状态信息.对于3用户MISO BC，当发射机具有到一个接收机的信道的瞬时CSIT和到其他两个接收机的信道的延迟CSIT时，设计了两种新的通信方案，其能够实现$\left(1,\frac{1}{3},\frac{1}{3}\right)$的DoF元组，其中总和DoF为$\frac{5}{3}$，其大于仅利用延迟CSIT可实现的总和DoF。还开发了示出交替CSIT模型的益处的另一通信方案，以获得用于3用户MISO BC的$\left(1,\frac{4}{9},\frac{4}{9}\right)$的DoF元组。
2013-12-04 cs.IT math.IT
Communication Through Collisions: Opportunistic Utilization of Past Receptions
当多个无线用户共享频谱时，分组冲突是一种简单但广泛使用的干扰模型。在此模型下，当发送器在任何接收器处造成干扰时，它们的冲突分组被丢弃并且需要重传。然而，实际上，该接收机仍然可以存储其模拟接收信号，并在将来将其用于对分组进行解码（例如，通过连续干扰消除技术）。在这项工作中，我们提出了一个物理层模型的无线分组网络，允许这样的灵活性在接收器。我们假设发射机将知道信道的状态（即，何时何地发生冲突，或无意的接收机无意中听到信号），具有一定的延迟，并提出了几个编码的机会，可以利用发射机利用可用的信号在接收机的干扰管理（而不是丢弃它们）。我们分析了我们的策略在一个典型的干扰信道与两个发射机-接收机对可实现的吞吐量，并证明了传统的计划的增益。通过导出一个外界，我们还证明了我们的计划相应的模型的最优性。
2013-11-30 cs.IT math.IT
Optimal DoF region of the K-User MISO BC with Partial CSIT
我们考虑$K$ -用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC），其中配备有$M$天线的发射机利用$K \leq M$为$K$用户服务。发射机可以访问用户的部分信道状态信息。这通过使用户$i$的发射机处的信道状态信息（CSIT）误差的方差缩放为对于信噪比（SNR）$P$和某个常数$α_i \geq 0$的$O(P^{-α_i}$来建模。在这项工作中，我们推导出最佳度的自由度（DoF）的区域在这样的设置，我们表明，速率分裂（RS）是实现这样的区域的关键方案。
2017-07-04 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Wireless Energy Transfer With Coexisting Opportunistic Communication
这封信认为，一个主要的多用户多输入多输出（MIMO）无线能量传输（WET）系统和一个共存的次要的点对点MIMO无线信息传输（WIT）系统之间的频谱共享，其中WET产生干扰WIT和降低其吞吐量性能。我们表明，由于干扰，WIT系统遭受损失的自由度（DoF）的能量发射机（ET），其中，在一般情况下，需要大于1，以优化多用户WET与用户公平性的考虑发送的能量波束的数量成正比。为了最小化WIT中的自由度损失，我们进一步提出了一种基于分时原理的新的单波束能量传输方案，其中ET每次发送一个最优能量波束。这种新的方案实现了相同的WET系统的最佳性能，并最大限度地减少其干扰的WIT系统的影响。
2015-01-09 cs.IT math.IT
From Spectrum Pooling to Space Pooling: Opportunistic Interference Alignment in MIMO Cognitive Networks
我们描述了一种非合作干扰对齐（IA）技术，该技术允许机会多输入多输出（MIMO）链路（次要）无害地与另一个MIMO链路（主要）在同一频带中共存。假设在主接收机和发射机处的完美信道知识，通过使用注水功率分配（PA）方案沿着与其信道矩阵的奇异值相关联的空间方向（SD）进行传输来实现容量。通常，功率限制导致主发射机留下一些未使用的SD。在这里，可以看出，如果可以将主链路上产生的干扰与此类未使用的SD对齐，则机会链路可以传输自己的数据。我们提供了一个处理方案来执行IA和PA计划，最大限度地提高机会链路的传输速率。在天线数目较多的情况下，得到了机会链路的可达传输速率的渐近线。使用这个结果，它示出，取决于信号-噪声比和发送和接收天线的主和机会链路的数量，这两个系统可以实现相同的顺序的传输速率。
2009-12-24 cs.IT math.IT
Distributed Opportunistic Scheduling for Energy Harvesting Based Wireless Networks: A Two-Stage Probing Approach
本文考虑了一个异构的ad hoc网络与多个发射机-接收机对，其中所有的发射机都能够收获可再生能源的环境和竞争的一个共享信道随机访问。特别是，我们专注于两种不同的情况下：恒定的能量收集（EH）率模型，其中EH率在感兴趣的时间内保持恒定，和i.i.d. EH速率模型，其中EH速率独立且相同地分布在不同的竞争时隙上。为了量化能量状态信息（ESI）和信道状态信息（CSI）的作用，提出了一种具有两阶段探测和先保存再发送能量利用的分布式机会调度（DOS）框架.然后通过一维搜索得到最优吞吐量和最优调度策略，一种迭代算法，在每次迭代中包括以下两个步骤：首先，假设每个发射机的存储能量水平是固定的，具有给定的分布，期望吞吐量最大化问题被表示为最优停止问题，其解被证明存在，然后针对两个模型导出;第二，对于固定的停止规则，在每个发射机的能量水平被证明是平稳的，并提出了一个有效的迭代算法来计算其稳态分布。最后，我们验证了我们的分析数值结果和量化的吞吐量增益相比，尽力而为的交付计划。
2015-05-16 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
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
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
Opportunistic Secrecy with a Strict Delay Constraint
本文研究了在两种不同的假设条件下，平坦衰落信道的延迟受限保密容量。第一种情况假设完美的先验知识的主要和窃听信道增益。在这里，上界和下界的延迟有限的保密能力的推导，并示出在高信噪比（SNR）制度是紧。在第二种情况下，只有主信道CSI被假定为在发射机处可用，其中，值得注意的是，我们建立了非零延迟限制的安全速率的可靠性，对于宽类的信道分布，具有高概率。在这两种情况下，我们的可验证性参数是基于一种新的两阶段密钥共享方法，克服了早期作品中观察到的保密中断现象。
2009-07-20 cs.IT math.IT
A Novel Proof for the DoF Region of the MIMO Broadcast Channel with No CSIT
本文给出了一种新的证明方法，证明了在发送端没有信道状态信息（CSIT）和接收端有理想信道状态信息（CSIR）的K用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）的自由度（DoF）区域。在此基础上，推导出了具有发射端信道分布信息（CDIT）和理想CSIR的某类MIMO BC的容量域。最后，提供了没有CSIT的MIMO干扰信道（IC）的DoF区域的外边界。
2014-01-24 cs.IT math.IT
Achievable Rate Analysis of Cooperative Relay Assisted Opportunistic-NOMA under Rician Fading Channels with Channel State Information
在莱斯衰落信道下，分析了发送端已知信道状态信息的协作中继系统（CRS）的平均可达速率。对于数据信号的机会性传输，CSI用于源到中继和源到目的地链路，这帮助发射机即时地从协作NOMA传输和信号的直接传输中选择最佳。为了比较O-NOMA和传统NOMA（C-NOMA）CRS的平均可达速率，给出了可达速率的精确和渐近解析表达式。通过蒙特卡罗模拟验证了渐近结果的各种信道功率和功率分配系数。数值结果表明，随着功率分配系数、信噪比和信道功率的增加，基于O-NOMA的CRS比基于C-NOMA的CRS具有更好的速率性能。
2017-11-08 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
A New Proof for the DoF Region of the MIMO Networks with No CSIT
本文给出了一种新的证明方法，证明了在发送端没有信道状态信息（CSIT）和接收端有理想信道状态信息（CSIR）的K用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）的自由度（DoF）区域。在此基础上，推导出了具有发射端信道分布信息（CDIT）和理想CSIR的某类MIMO BC的容量域。最后，提供了不具有CSIT的K用户MIMO干扰信道（IC）的DoF区域的外边界。
2015-01-07 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
Degrees of Freedom of Cache-Aided Wireless Interference Networks
我们研究了无线干扰网络中缓存的作用。我们专注于高斯干扰网络中的内容缓存和交付，其中发射机和接收机都配备了缓存。对于任意数量的发射器、接收器、内容库大小、接收器缓存大小和发射器缓存大小（只要组合的发射器可以在其中存储整个内容库），我们提供系统的自由度（DoF）的恒定因子近似。我们展示了近似最优的信息理论的界限，不施加任何限制的缓存和交付策略。我们的描述揭示了三个关键的见解。首先，使用分离物理层和网络层的策略来实现近似DoF。因此，这种分离结构近似是最佳的。其次，我们表明，增加发射机缓存内存超出所需的，以准确地存储所有发射机之间的整个库不提供超过一个恒定的因素的好处的自由度。结果是，近似最优性不需要发送迫零。第三，我们得出一个有趣的权衡之间的接收器的内存和发射器的数量需要近似最大的性能。特别地，如果每个接收器可以存储内容库的恒定部分，则仅需要恒定数量的发射器。我们的解决方案的缓存问题需要制定和解决一个新的通信问题，对称多播X-通道，我们提供了一个确切的自由度表征。
2018-08-02 cs.IT math.IT
A New Achievable DoF Region for the 3-user MxN Symmetric Interference Channel
本文研究了三用户多输入多输出高斯干扰信道，每个发射机有M个天线，每个接收机有N个天线。假设信道系数是恒定的并且对于所有发射机和接收机是已知的。提出了一种新的方案，它跨越了一个新的可实现的自由度区域。对于M和N的某些值，所提出的方案实现了比当前可实现的DoF数量更高的DoF数量，而对于其他值，它满足最佳已知上限。仿真结果表明，所提出的方案的优越性能，早期的方法。
2011-05-20 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
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
Opportunistic Relaying without CSI: Optimizing Variable-Rate HARQ
我们分析了在块衰落信道上的机会中继HARQ传输的基础上，在发射机节点的信道状态信息（CSI）的情况下。我们假设源和中继都被允许在HARQ传输轮之间改变它们的传输速率。我们使用双递归动态规划来解决关于传输速率的吞吐量最大化问题。还提出了简化，以减少优化的复杂性。数值结果表明，可变速率HARQ可以显着增加吞吐量相比，它的固定速率对应。
2017-02-24 cs.IT math.IT
Retrospective Interference Alignment
我们探讨了交错块衰落模型和延迟CSIT模型下盲干扰对齐的异同。特别是，我们探索了当发射机分布时使用延迟CSIT实现干扰对准的可能性。我们的主要贡献是干扰对齐方案，称为回顾性干扰对齐在这项工作中，这是专门设置与分布式发射机。利用该方案，我们证明了在发射机处仅具有延迟信道状态信息的2用户X信道可以实现8/7 DoF，而具有3个用户的干扰信道能够实现9/8 DoF。我们还考虑了另一种设置，其中延迟通道输出反馈可用于发射机。在该设置中，X信道和3用户干扰信道被示出为分别实现4/3和6/5DoF。
2010-09-18 cs.IT math.IT
Minimum CSIT to achieve Maximum Degrees of Freedom for the MISO BC
发射端的信道状态信息（CSIT）是实现分布式MIMO系统提供的复用增益的关键因素。对于下行链路多输入单输出（MISO）广播信道，在发射机处具有M个天线并且具有K个单天线接收机，最大复用增益或最大自由度（DoF）是min（M，K）。如果发射机可以访问来自所有接收机的完美的瞬时CSIT，则可以实现min（M，K）的最佳DoF。在本文中，我们提出的问题是，什么是每个用户所需的CSIT的最小量，以实现min（M，K）的最大自由度。通过每个用户的CSIT的最小量，我们指的是发射机可以从用户访问完美和瞬时CSIT的最小时间部分。通过一个新的逆证明和一个可实现的方案，证明了为了实现min（M，K）的DoF，每个用户所需的最小时间分数，完美CSIT由min（M，K）/K给出。
2012-11-30 cs.IT math.IT
Multiple-Antenna Interference Network with Receive Antenna Joint Processing and Real Interference Alignment
本文研究了常系数多天线干扰信道的自由度域。首先，我们考虑一个$K$-用户高斯干扰信道，在发射机$k$、$1\le k\le K$处具有$M_k$天线，在接收机$j$、$1\le j\le K$处具有$N_j$天线，表示为$(K,[M_k],[N_j])$信道。基于同时丢番图近似的结果，提出了一种联合接收天线处理的干扰对齐方案。该方案用于获得可实现的自由度区域。所提出的DoF区域包括作为特殊情况的两个先前已知的结果，即1）在每个节点处具有$N$天线的$K$-用户干扰信道（$(K, [N], [N])$信道）的总DoF是$NK/2$;以及2）$(K, [M], [N])$信道的总DoF至少是$KMN/(M+N)$。接下来，我们将研究具有$K$发射机和$J$接收机的常数系数干扰网络，这些发射机和接收机都具有$N$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。采用新的联合接收天线处理，获得了这种设置的自由度区域。我们最后考虑无线X网络，其中每个节点被允许有任意数量的天线。结果表明，联合接收天线处理可以用来建立一个可实现的自由度区域，这是大于什么是可能的天线分裂。作为常系数X网络可达自由度区域的一种特殊情况，在所有节点天线数相同且采用联合天线处理的情况下，无线X网络的总自由度是紧的，而基于天线分裂的最佳内界不能满足外界。最后，我们得到了一个自由度区域外界的基础上的发射机分组技…
2014-02-17 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
On Optimal Message Assignments for Interference Channels with CoMP Transmission
已知全连接的K用户高斯干扰信道的自由度（DoF）数为K/2。在[1]中，研究了相同信道模型的DoF，同时允许每个消息在其自己的发射机以及M-1个连续发射机处可用。特别地，示出了对于固定值M，通过合作的DoF增益不与用户数量K成比例，即，每个用户的DoF数是1/2。在这项工作中，我们放松了合作约束，使每个消息可以被分配给M发射机，而不对它们的位置施加进一步的限制。在新的约束条件下，我们研究了不同的消息分配的属性，在每个用户的自由度数的增益超过没有合作。特别是，我们表明，一个本地的合作约束，限制在o（K）半径内的每个消息的发送集不能实现每个用户的自由度数大于1/2。此外，我们还表明，关于每用户DoF数的相同结论适用于任何消息分配，使得每条消息不能在超过两个发射机处可用。最后，对于M > 2的情况，我们不知道是否可以实现大于1/2的每用户DoF数。然而，我们确定了一个候选类别的消息分配，可能会导致一个积极的答案。[1]V. S. Annapureddy，A. El Gamal和V. V. Veervalli，“具有CoMP传输和接收的干扰信道的自由度”，提交给IEEE Trans. Inf. Theory，2011年9月
2012-02-28 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 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
Opportunistic Multiuser Two-Way Amplify-and-Forward Relaying with a Multi Antenna Relay
在多用户双向放大转发（AF）中继信道中考虑机会多用户分集。中继器配备有多个天线和一个简单的迫零波束形成方案，选择一组双向中继用户对，以提高自由度（DoF），从而提高系统的总吞吐量。提出的信道对齐对调度（CAPS）算法降低了对间干扰，并在用户对数量非常大时保持了用户对的信干噪功率比（SINR）在平均意义上相对无干扰。对于理想情况，其中用户对的数量比系统信噪比（SNR）增长得更快，当$M$是中继天线大小时，可以实现每个信道使用的$M$的DoF。在有限的对数下，系统过载，并且和速率在高信噪比（SNR）下饱和，尽管修改CAPS可以在一定程度上改善性能。半正交信道对齐对调度（SCAPS）算法不仅可以对齐对信道，还可以形成半正交的对间信道，从而进一步提高CAPS的性能。仿真结果表明，我们提供了一套方法的基础上（S）CAPS和修改（S）CAPS，它提供了系统性能的好处取决于SNR和网络中的用户对的数量。
2015-07-15 cs.IT math.IT
Opportunistic Wireless Energy Harvesting in Cognitive Radio Networks
无线网络可以通过从周围的射频（RF）信号中收集能量来自我维持。最近，研究人员在设计适用于低功率无线应用的RF能量收集的高效电路和器件方面取得了进展。受此启发，并建立在经典的认知无线电（CR）网络模型，本文提出了一种新的方法，无线网络共存的低功耗手机在一个二级网络，称为二级发射机（ST），收获周围的RF能量从附近的有源发射机在一个主网络，称为主发射机（PT）的传输，同时机会主义地访问授权给主网络的频谱。我们考虑了一个随机几何模型，其中PT和ST分布为独立的齐次泊松点过程（HPPPs），并在固定的距离与其预期的接收器进行通信。每个PT都与一个保护区相关联，以保护其预期接收器免受ST的干扰，同时将RF能量传递到位于其收集区中的ST。基于所提出的模型，我们分析了ST的传输概率和由此产生的空间吞吐量的次级网络。在给定的中断概率约束下，在两个共存的网络中，推导出最大化次级网络吞吐量的最佳发送功率和ST密度，这揭示了优化网络设计的关键见解。最后，我们表明，我们的分析结果可以普遍适用于非CR设置，分布式无线充电器部署在传感器网络中的共存的无线发射器的电源。
2013-07-12 cs.IT cs.NI math.IT
Interference Management in Heterogeneous Networks with Blind Transmitters
未来的多层通信网络将需要增强的网络容量和减少的开销。在发送端没有信道状态信息（CSI）的情况下，盲干扰对齐（BIA）和拓扑干扰管理（TIM）可以获得最优的自由度（DoF），从而最小化网络开销。此外，与4G网络当前采用的正交无线电接入技术相比，非正交多址（NOMA）可以增加网络的总速率。我们的贡献是两个干扰管理计划，BIA和混合TIM-NOMA计划，采用在异构网络中，通过应用用户配对和克罗内克积表示。BIA通过天线选择和适当的消息调度来管理小区间和小区间干扰。混合方案基于NOMA管理小区内干扰，基于TIM管理小区间干扰。我们表明，这两种方案实现至少一倍的TDMA速率。混合方案在自由度（DoF）方面总是优于TDMA和BIA。比较两种方案，BIA在一定的限制条件下比TDMA获得更多的自由度，并为宏小区用户提供更好的误比特率（BER）和和速率性能，而混合方案提高了毫微微小区用户的性能。
2016-01-29 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
On X-Channels with Feedback and Delayed CSI
双用户MIMO X信道的和自由度（DoF）的特征在于存在输出反馈和延迟的信道状态信息（CSI）。假设每个发射机处的天线数量为M，并且假设每个接收机处的天线数量为N。示出了双用户MIMO X信道的和DoF与具有2 M个发射天线和每个接收器处的N个天线的双用户MIMO广播信道的和DoF相同。因此，对于这种对称天线配置，由于发射机的分布式性质，在总自由度中没有性能损失。该结果突出了MIMO X信道的反馈和延迟CSI的有用性。本文还研究了每个发射机和每个接收机都具有单天线的K用户X信道。在该网络中，每个发送器具有针对每个接收器的消息。对于这个网络，它表明，与部分输出反馈单独的总和自由度至少是2K/（K+1）。对于所有K值，该下限严格优于延迟CSI假设情况下已知的最佳下限。
2012-01-30 cs.IT math.IT
(n,K)-user Interference Channels: Degrees of Freedom
分析了多用户干扰信道中机会通信的增益。考虑全连接的$n$ -用户高斯干扰信道。在每个时刻，仅允许$K\leq n$发射机与它们各自的接收机通信，而其余的$(n-K)$发射机-接收机对保持不活动。对于有限的$n$，如果发射机可以获取信道状态信息（CSI）并且如果所有信道增益都远离零和无穷大，则关于干扰对准的开创性结果确立，对于任何$K$ { \em arbitrary}活动对，每个正交时域和频域的空间自由度的总数是$\frac{K}{2}$。同样值得注意的是，在没有发送侧CSI的情况下，干扰信道变得干扰受限，并且自由度为0。然而，在{ \em密集}网络（$n\rightarrow\infty$）中，随着网络大小的增加，维持信道增益上的边界条件变得不太可能。通过利用这一事实，我们表明，当$n$服从一定的比例律，通过{ \em机会主义}和{ \em动态}选择的$K$活动对在每个时刻，自由度的数量可以超过$\frac{K}{2}$，实际上可以任意接近$K$。更具体地，当所有发射机和接收机都配备有一个天线时，则网络大小缩放为$n\inω(\snr^{d(K-1)})$是实现$d\in[0,K]$自由度的{ \em充分}条件。此外，实现这些自由度不需要发射机获取信道状态信息。因此，在干扰信道的上下文中调用机会通信导致实现以其他方式不可实现的更高自由度。
2010-07-21 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
A Novel Mode Switching Scheme Utilizing Random Beamforming for Opportunistic Energy Harvesting
由于无线电信号同时携带能量和信息，因此关于同时无线信息和功率传输（SWIPT）的统一研究最近引起了人们对实现无线供电通信网络的极大关注。在本文中，我们研究了一个多输入单输出（MISO）多播SWIPT网络与一个多天线发射机发送共同的信息，多个单天线接收器同时随着机会主义的无线能量收集在每个接收器。从实际考虑，我们假设信道状态信息（CSI）仅在每个相应的接收机处是已知的，但在发射机处是不可用的。我们提出了一种新的接收机模式切换SWIPT方案的基础上的一个新的应用程序的传统的随机波束成形技术在多天线发射机，它产生人工信道衰落，使更有效的能量收集在每个接收机时，接收功率超过一定的阈值。对于所提出的方案，我们调查可实现的信息速率，收获的平均功率和/或停电概率，以及它们在AWGN和准静态衰落信道的各种权衡。与没有随机发射波束成形的周期性接收器模式切换的参考方案相比，当所收获的能量目标足够大时，所提出的方案被示出能够实现更好的速率-能量权衡。特别是，它揭示了采用一个单一的随机波束的建议计划是渐近最佳的发射功率增加到无穷大，也表现出最好的有限发射功率的高收获的能量制度的最实际的利益，从而导致一个有吸引力的低复杂度的实现。最后，我们比较了所提出的方案与不同的随机波束设计的速率-能量性能。
2014-07-21 cs.IT math.IT
Retrospective Interference Alignment for the MIMO Interference Broadcast Channel
研究了当发射端只有延迟信道状态信息（延迟CSIT）时，具有2个小区和每个小区2个用户的多输入多输出（MIMO）干扰广播信道（IBC）的自由度（DoF）.回顾性干扰对准已经示出了利用延迟CSIT用于干扰、广播以及IBC的DoF方面的益处。然而，以前的工作研究延迟CSIT的IBC不利用的事实，即每个小区的用户由一个共同的发射机服务。这项工作提出了一个四阶段的预编码策略，考虑到这一点。假设发射机和接收机分别配备有$M,N$天线，提出了新的DoF内界，优于$ρ= \frac{M}{N} > 2.6413$的现有DoF内界。
2015-01-26 cs.IT math.IT
Interference Channels with Coordinated Multi-Point Transmission: Degrees of Freedom, Message Assignment, and Fractional Reuse
协作多点（CoMP）传输是下一代无线网络正在考虑的基础设施增强。在这项工作中，通过CoMP传输实现的容量增益进行了研究，在各种型号的无线网络，具有实际意义。通过自由度（DoF）准则分析容量增益。可用于通信的DoF提供了一种易于分析的方式来表征干扰信道的容量。所考虑的信道模型具有K个发送器/接收器对，并且每个接收器对来自K个独立消息的集合的一个唯一消息感兴趣。每个消息可以在多于一个发射机处可用。每个消息可用的发送器的最大数量被定义为协作顺序M。对于完全连接的干扰信道，它示出的渐近每个用户的自由度，随着K趋于无穷大，保持在1/2作为M从1增加到2。此外，相同的负结果被示出为保持所有M > 1的任何消息分配，满足本地合作约束。另一方面，当完全连接的假设放宽到本地连接，每个发射机只连接到自己的接收机以及L个相邻的接收机，它表明，本地合作是最佳的。对于局部连接的信道，每个用户的渐进DoF至少为max {1/2，2 M/（2 M +L）}，对于L=1的Wyner非对称模型的特殊情况，DoF为2 M/（2 M +1）。一个有趣的功能，建议的可扩展性计划是，它依赖于简单的迫零发送波束，不需要符号扩展。此外，为了实现Wyner模型的最佳每用户DoF，消息以不对称的方式分配给发射机，而不像传统的分配，其中消息i必须在发射机i处可用。
2013-10-09 cs.IT math.IT
Achievable Degrees-of-Freedom of the K-user SISO Interference Channel with Blind Interference Alignment using Staggered Antenna Switching
在这封信中，我们提出了第一个表征可实现的自由度（DoF）的盲干扰对准（BIA）使用交错天线切换在$K$用户高斯干扰信道。在这种方案中，每个发射机配备有一个传统的天线，每个接收机配备有一个可重新配置（多模）天线。假设该信道是已知的接收器，我们表明，BIA可以实现$\frac{2K}{K+2}$自由度，这超过了以前已知的干扰对齐方案与延迟信道状态信息在发射机（CSIT）实现的总和自由度。这个结果意味着总和DoF的上限为2，这意味着我们可以用BIA做的最好的事情是使正交多址方案实现的DoF加倍。此外，我们提出了一种算法来生成发射波束形成矢量和可重构天线切换模式，并将此算法应用于4用户SISO干扰信道，表明$\frac{4}{3}$和DoF是可实现的。
2016-05-22 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
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
Cache-Aided MIMO Communications: DoF Analysis and Transmitter Optimization
University of Oulu（奥卢大学）
针对缓存辅助MIMO通信系统，本文分析了线性处理约束下的可达自由度，提出依托最大多播机会的调度机制与配套线性多播波束成形方案，为MIMO系统集成编码缓存提供高性能实用方案。
2025-11-14 cs.IT eess.SP math.IT
Topological Interference Management with Reconfigurable Antennas
本文研究了部分连通干扰网络在线性编码策略下的对称自由度问题。我们假设接收器配备有可重构天线，可以在其预设模式之间切换。在这样的网络设置中，我们描述了一类网络拓扑结构，其中半线性对称自由度是可以实现的。此外，我们推导出一个一般的上界的线性对称自由度为任意网络拓扑结构。我们还表明，这个上限是紧的，如果发射机最多有两个合作者。
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
Topological Interference Management with just Retransmission: What are the "Best" Topologies?
本文研究了在快速衰落无线网络中，发射机只知道网络拓扑结构的干扰管理问题。我们考虑一类基于重传的方案，其中网络中的发射机只允许重新发送它们的符号，以协助在接收机处中和干扰。我们引入了一个必要和充分条件的网络拓扑结构，在此条件下，半对称度的自由度（DoF）是可以实现的，通过考虑基于重传的计划。这对应于“最佳”拓扑，因为半对称DoF是存在干扰时对称DoF的最高可能值。我们表明，当满足条件时，总是存在一组精心选择的发射机在网络中，这样，通过在适当的时隙重传他们的符号，我们可以中和所有的干扰信号在接收机。令人惊讶的是，我们还表明，对于任何给定的网络拓扑结构，如果我们不能通过基于重传的方案实现半对称自由度，那么不存在任何线性方案可以做到这一点。我们还考虑了一个实际的网络场景，在一个异构网络中的小区边缘用户模型，并表明网络拓扑结构的特征条件经常发生。此外，我们对这种网络场景中基于DoF最优重传方案的可实现速率进行了数值评估，并表明其吞吐量增益并不局限于渐进DoF分析。
2015-02-10 cs.IT math.IT
MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT: Beyond Two Users
我们研究了在发射机（CSIT）上可用的信道状态信息的异质性的影响广播信道的容量与多天线发射机和$k$单天线接收机（MISO BC）。特别是，我们认为$k$用户MISO BC，其中CSIT相对于每个接收器可以是瞬时/完美的，延迟，或不可用的，我们研究这种异质性的CSIT的影响程度的自由度（DoF），这样的网络。我们首先专注于$3$ -用户MISO BC，我们完全表征所有可能的异构CSIT配置的自由度区域，假设在发射机的线性编码策略。结果表明，在文献中的国家的最先进的可实现的计划确实是总和自由度最优的，当限制到线性编码方案。为了证明这一结果，我们开发了一种新的界，称为干扰分解界，它提供了一个下界的干扰尺寸在接收器提供延迟CSIT的基础上的平均尺寸的成分的干扰，从而分解成其单独的组件的干扰。此外，我们扩展我们的外边界上的自由度区域的一般$k$ -用户MISO BC，并证明它导致线性总和自由度的近似表征范围内的添加剂间隙$0.5$的CSIT配置。此外，对于只有一个接收器提供延迟CSIT的特殊情况，我们完全表征了线性和DoF。
2015-04-17 cs.IT math.IT
Wireless Information Transfer with Opportunistic Energy Harvesting
能量收集是延长能量受限的无线网络的操作的有前途的解决方案。特别是，从环境无线电信号中收集能量，即无线能量收集（WEH），最近引起了极大的关注。在本文中，我们考虑一个点到点的无线链路在窄带平坦衰落信道受到时变的同信道干扰。假设接收器没有固定的电源，因此需要通过WEH机会性地从发射器发送的非预期干扰和/或预期信号中补充能量。我们进一步假设一个单天线接收机，由于实际电路的限制，只能解码信息或收获能量在任何时候。因此，重要的是研究接收机何时应该基于瞬时信道和干扰条件在信息解码（ID）和能量收集（EH）这两种模式之间切换。在本文中，我们推导出最佳的模式切换规则在接收器，以实现各种无线信息传输和能量收集之间的权衡。具体地说，我们确定的最小传输中断概率的延迟有限的信息传输和最大遍历容量的无延迟有限的信息传输与最大平均能量收获在接收端，其特征在于所谓的“中断能量”区域和“率能量”区域的边界，分别。此外，当信道状态信息（CSI）是已知的情况下，在发送端，我们研究的联合优化的发送功率控制，信息和能量传输调度，以及接收机的模式切换。我们的研究结果提供了有用的指导方针，为新兴的无线通信系统的设计提供动力的机会WEH。
2012-10-31 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Regions of Two-User MIMO Z and Full Interference Channels: The Benefit of 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。首先，我们推导出Z干扰信道的自由度区域与信道状态信息在发送端（CSIT）。对于没有CSIT的全干扰信道，最近已经完全表征了DoF区域，并且表明先前已知的外边界是不可实现的。在这项工作中，我们调查的no-CSIT的情况下，进一步假设发射机具有天线模式切换的能力。我们得到的自由度区域作为可用的天线模式的数量的函数，并揭示在自由度的增量增益，每个额外的天线模式可以带来。结果表明，在某些情况下，可重构天线可以带来额外的自由度增益。在这些情况下，当模式的数量至少等于对应接收器处的接收天线的数量时，DoF区域被最大化，在这种情况下，实现了先前的外边界。在所有情况下，我们提出了系统的构造的波束形成和置零矩阵实现自由度区域。这些结构具有有趣的空间频率解释。
2010-11-09 cs.IT math.IT
