Achievable DoF Regions of MIMO Networks with Imperfect CSIT
我们专注于一个两个接收机多输入多输出（MIMO）广播信道（BC）和干扰信道（IC）在每个节点的任意数量的天线。我们假设在发射机（CSIT）的本地信道状态信息的不完善的知识，其误差衰减的信号噪声比。有了这样的配置，我们的特点是实现度的自由度（DoF）的区域在BC和IC，提出了一种速率分裂的方法，它将每个接收器的消息分为一个共同的部分和一个私人的一部分。与针对对称MIMO情况设计的RS方案相比，该方案适用于每个节点具有任意数量天线的一般非对称部署。在BC中，所提出的块1）对两个接收器的私有消息采用不相等的功率分配，2）利用在一个接收器处具有额外空间维度的益处，以及3）利用空时传输来执行。这些功能使该计划产生更大的自由度区域比平凡地扩展的计划设计的对称情况。在IC中，我们修改了BC情况下提出的方案，通过应用线性变换的信道矩阵。这种线性变换使我们能够识别两个发射信号相互干扰的信号空间，并提出适当的功率分配策略。可实现的自由度区域被示出为对于某些天线配置是最佳的。
2017-06-05 cs.IT math.IT
Near-Optimal Modulo-and-Forward Scheme for the Untrusted Relay Channel
本文研究了一种不可信中继信道，在该信道中，目的站在源站向中继站发送消息的同时发送人工噪声，以保护源站的机密消息。传统的放大转发（AF）方案在这种情况下表现不佳，因为干扰功率困境：通过使用更强的人工噪声来提供更好的安全性将降低从中继到目的地的机密消息功率。为了解决这个问题，提出了一种在中继端进行模-转发（MF）操作，并在源端进行嵌套格编码。理论分析表明，对于发送端具有完整信道状态信息的系统，所提出的MF方案在任何信道实现下都能达到1/2比特的保密容量，从而实现了完整的广义安全自由度（G-SDoF）。相比之下，AF方案只能实现G-SDoF的一小部分。对于没有CSIT的系统，引入了完全中断事件，定义为连接中断或保密中断。基于此总中断定义，分析表明，所提出的MF方案实现了一阶的完全广义安全分集增益（G-SDG）。另一方面，AF方案最多只能实现1/2的G-SDG。
2015-03-31 cs.IT math.IT
On the DMT of TDD-SIMO Systems with Channel-Dependent Reverse Channel Training
本文研究了基于训练的互易单输入多输出（SIMO）系统的分集复用增益权衡（DMT）问题，系统中接收端有理想信道状态信息（CSIR），发射端有噪声信道状态信息（CSIT），以及有噪声信道状态信息（CSIR）和有噪声信道状态信息（CSIT）。在这两种情况下，CSIT都是通过反向信道训练（RCT）来获取的，即，通过从接收机向发射机发送训练序列。提出了一种信道相关的固定功率训练方案，用于获取CSIT，以及前向链路数据发射功率控制方案。与完美的CSIR，所提出的方案示出，以实现分集阶数是平方增加的接收天线的数量。这与传统的正交RCT方案形成对比，在传统的正交RCT方案中，对于给定的信道相干时间，已知分集阶数随着接收天线的数量增加而饱和。此外，该方案可以实现更大的DMT相比，正交训练方案。结合有噪CSIR和有噪CSIT，提出了一种三路训练方案，并分析了其DMT性能。结果表明，几乎相同的分集阶数是可以实现的，在完美的CSIR的情况下。训练方案中的时间开销明确占在这项工作中，结果表明，所提出的信道相关的RCT和数据功率控制方案提供了一个显着的改善方面的DMT，信道无关的正交RCT方案相比。通过Monte-Carlo仿真说明了该方案的中断性能。
2012-11-02 cs.IT math.IT
Information Rates for Channels with Fading, Side Information and Adaptive Codewords
本文利用广义互信息（GMI）计算衰落信道的可达速率，对比了基于MMSE估计的正反向辅助信道模型，并分析了自适应码字、输出字母表划分及功率控制策略对容量和速率的影响。
2023-05-20 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Regions for $K$-User MISO Time-Correlated Broadcast Channel
本文研究了$K$ -用户多输入单输出（MISO）时间相关广播信道（BC）的可达自由度（DoF）区域。时间相关性引起具有估计误差$P^{-α}$的发射机处的当前信道状态信息（CSIT）的知识，其中$P$是信噪比（SNR）。我们考虑以下两个场景：$(i)$ $K$ -具有$K$的用户-天线基站（BS）和$(ii)$ $3$ -具有$2$的用户-天线BS。在对称DoF元组的情况下，其中所有用户获得相同的DoF，对于第一种情况，我们导出等于$\frac{K(1-α)}{1+\frac{1}{2}+\cdots+\frac{1}{K}}+Kα$的总DoF，对于第二种情况，导出等于$\frac{3+α}{2}$的总DoF。特别是，我们提供了这两个自由度元组的可扩展性计划。然而，我们也考虑了非对称的情况下，其中一个用户是保证{ \it一}自由度，并提供了可扩展性计划。值得注意的是，所提出的DoF区域与已经公布的外边界的一致性，以及与Maddah-Ali-Tse（MAT）的一致性，该MAT仅假设完美延迟CSIT，并且ZF波束成形方案（完美电流CSIT）同意所提出的波束成形方案的最优性。
2014-12-02 cs.IT math.IT
Forward asymmetric numeral systems coding for natural language text compression
Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学）
本文提出结合非对称数字系统编码的建模与自适应编码方法，以实现高效的数据处理速度和压缩比，并解决自适应ANS的实现问题。
2026-05-20 cs.IT math.IT
On Achievable Rate Regions of the Asymmetric AWGN Two-Way Relay Channel
本文研究了加性高斯白噪声双向中继信道，其中两个用户通过中继交换消息。非对称信道被认为是用户可以以不同的速率和不同的功率电平发送数据。我们修改和改进现有的编码方案，以获得三个新的可实现的速率区域。比较了四种下行链路最优编码方案，结果表明：当两个用户都在低信噪比（SNR）下传输时，和速率性能最好的方案是完全译码前向编码方案，当两个用户都在高信噪比下传输时，和速率性能最好的方案是嵌套格码的函数译码前向编码方案，当两个用户都在低信噪比下传输时，和速率性能最好的方案是完全译码前向编码方案。（iii）当一个用户以低SNR发送而另一个用户以中高SNR发送时，具有速率分割和时分复用的功能解码转发。
2011-06-15 cs.IT math.IT
Analysis of Asymmetric Dual-Hop Energy Harvesting-Based Wireless Communication Systems in Mixed Fading Environments
研究了衰落信道下基于双跳能量收集的固定增益放大转发中继通信系统的性能。我们考虑源节点（$S$）通过固定的远距离中继（$R$）与目的地节点（$D$）通信，所述固定的远距离中继从其接收到的信号中收获能量并且使用所述能量来放大接收到的信号并且将其转发到$D$。在能量收集的分析中考虑了功率分配（PS）和时间切换（TS）方案。分别通过Nakagami-$m$和$α$-$μ$衰落模型对$S$ -$R$和$R$-$D$跳进行建模。推导了端到端信噪比（SNR）统计特性的封闭式表达式，并在此基础上推导了考虑四种自适应传输策略的平均出错率（ASER）和平均信道容量（ACC）的封闭式表达式。通过Monte-Carlo模拟验证了推导的表达式。
2020-04-05 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis of Spatial Coupling Coding for Compute-and-Forward Relaying
计算转发（CAF）中继是提高无线双向中继信道带宽利用率的有效方法。在CAF方案中，中继被设计为解码由来自其他终端或中继的发送消息组成的线性组合。适用于CAF中继方案的纠错码及其译码算法的设计是一个重要的研究课题。在本文中，我们将提出一个渐近性能分析的LDPC码在双向中继信道的基础上密度进化（DE）。由于信道的非对称特性，我们采用种群动力学DE结合非对称信道的DE公式来获得BP阈值。此外，我们还评估了空间耦合LDPC码的渐近性能双向中继信道。结果表明，与相应的非耦合码相比，空间耦合码在双向中继信道的BP阈值上有所提高。最后，我们将比较的互信息率和速率可重复性之间的CAF方案和MAC分离解码方案。我们证明了CAF方案在高速率区域具有更高可靠性的可能性。
2018-07-03 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis on Spatial Coupling Coding for Two-Way Relay Channels
计算转发中继是提高无线双向中继信道带宽利用率的有效方法。在计算转发方案中，中继尝试解码由来自其他终端或中继的传输消息组成的线性组合。适用于计算转发中继方案的纠错码及其译码算法的设计仍是一个重要的研究课题。本文基于密度演化理论，对LDPC码在双向中继信道上的性能进行了渐近分析。由于通道的非对称性，我们采用人口动力学DE结合DE公式的非对称通道，以获得BP阈值。此外，我们还评估了空间耦合LDPC码在双向中继信道中的渐近性能。结果表明，与相应的非耦合码相比，空间耦合码在双向中继信道的BP阈值上有所提高。
2018-01-19 cs.IT math.IT
Distributive Subband Allocation, Power and Rate Control for Relay-Assisted OFDMA Cellular System with Imperfect System State Knowledge
在本文中，我们考虑分布式子带，功率和速率分配的两跳传输中的正交频分多址（OFDMA）蜂窝系统与固定中继解码和转发策略。我们考虑到系统的公平性，考虑加权总吞吐量作为我们的优化目标。基于集群结构，我们得到了一个快速收敛的分布式解决方案，只有局部不完善CSIT通过使用分解的优化问题。为了进一步降低信令开销和计算复杂性，本文提出了一种减少反馈的分布式解决方案，该方案可以在每个用户具有任意小的反馈开销的情况下，对大量用户实现渐近最优性能。我们还推导出渐近平均系统吞吐量的中继辅助OFDMA系统，以获得有用的设计见解。
2009-12-07 cs.IT cs.NI math.IT
Preserving Confidentiality in The Gaussian Broadcast Channel Using Compute-and-Forward
本文研究了具有K>2个接收机和K个辅助机的无线广播信道中机密信息的传输。其目标是将所有消息可靠地传输到其预期接收者，同时对非预期接收者保密。基于嵌套格型结构、协同干扰、格型对齐和独立同分布设计了一种码书。编码此外，我们利用非对称计算和转发解码策略来处理有限的SNR制度。与以前的对齐方案，我们可以达到的速率是在任何有限的SNR值。此外，我们表明，我们的计划实现了最佳和安全的自由度自由度为1的K-接收机高斯广播信道与K个机密消息和K个助手。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Approximately universal optimality over several dynamic and non-dynamic cooperative diversity schemes for wireless networks
在这项工作中，我们明确地提供了有史以来第一个最佳的，相对于郑Tse分集复用增益（D-MG）的权衡，无线中继网络的合作分集方案。该计划是基于完美的空时码的变体，是最佳的任何数量的用户和所有统计对称（在某些情况下，不对称）的衰落分布。我们推断，相对于D-MG权衡，在中间中继和无限延迟的信道知识是不必要的。我们还表明，非动态选择解码和转发策略，非动态放大和转发，非动态接收和转发，动态放大和转发和动态接收和转发协作分集策略允许完全相同的D-MG的最佳性能。
2005-12-07 cs.IT math.IT
Compress-Forward without Wyner-Ziv Binning for the One-Way and Two-Way Relay Channels
我们认为的作用Wyner-Ziv分仓在压缩转发中继通道。在单向中继信道中，我们分析了一个压缩转发方案，没有Wyner-Ziv binning，但与联合解码的消息和压缩索引。它实现了与原始压缩转发方案相同的速率，具有合并和连续解码。因此，合并通过允许连续解码来帮助降低解码复杂度，但是对单向中继信道的可实现速率没有影响。另一方面，无分箱简化了继电器操作。通过扩展压缩转发没有binning双向中继信道，我们可以实现一个更大的速率区域比原来的压缩转发方案时，信道是不对称的两个用户。分箱和连续解码限制压缩率以匹配从中继到两个用户的较弱信道，而没有分箱，这种限制不再适用。与有噪网络编码相比，在高斯信道条件下，压缩-前向编码可以达到相同的码率范围，并且具有更小的延迟。这项工作是朝着理解Wyner-Ziv分箱在压缩转发中继中的作用迈出的一步。
2011-10-31 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis on LDPC-BICM Scheme for Compute-and-Forward Relaying
计算转发（CAF）方案因其在双向中继信道上的高带宽效率而引起了人们的极大兴趣。在CAF方案中，中继尝试解码从其他终端或中继发送的消息的线性组合。研究实用的纠错码是实现低计算复杂性的CAF方案的关键。在本文中，我们提出了一种有效的比特交织编码调制（BICM）的CAF计划与相移键控（PSK）调制。特别是，我们研究的渐近译码性能的BICM计划与低密度奇偶校验（LDPC）码通过使用密度进化（DE）的方法。基于信道模型的非对称性，我们利用人口动力学方法的DE方程没有全零码字的假设。结果表明，对于QPSK和8 PSK调制的双向中继信道，LDPC-BICM方案提供了更高的可达速率相比，替代分离解码方案。
2019-01-16 cs.IT math.IT
Asymmetric Encoding-Decoding Schemes for Lossless Data Compression
本文提出了一种不对称编码解码方案，用于在特定条件下实现更高效的无损数据压缩。
2026-01-16 cs.IT math.IT
