Regularized ZF in Cooperative Broadcast Channels under Distributed CSIT: A Large System Analysis
在发射机(TX)处获得准确的信道状态信息(CSI)对于诸如网络MIMO、干扰对齐等的许多协作方案是至关重要的。实际的CSI反馈和有限的基于回程的共享不可避免地产生CSI的降级,这是特定于每个TX的,从而产生CSI的分布式形式。在分布式CSI(D-CSI)广播信道设置中,各种TX基于它们对全局多用户信道矩阵的个体估计来设计预编码器的元素,这在与常用的集中式CSI假设相比时直观地降低了性能。本文解决了这个具有挑战性的情况下,并提出了分布式CSI多TX广播信道设置的速率性能的第一次分析,在大量的天线制度。使用随机矩阵理论(RMT)的工具,我们得到了确定性的等效的信号干扰加噪声比(SINR)的流行的正则化迫零(ZF)预编码器,允许揭开这样的合作方法的分布式的价格。
2015-02-12 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
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
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 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
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
Space-Time Interference Alignment and Degrees of Freedom Regions for the MISO Broadcast Channel with Periodic CSI Feedback
该文研究了周期性反馈信道状态信息(CSI)的多用户矢量广播信道的自由度(DoF)区域。作为表征的一部分,提出了一种称为空时干扰对齐的新传输方法,该方法联合利用当前和过去的CSI。使用所提出的对准技术,总和DoF区域的内界被表征为归一化CSI反馈频率的函数,其测量与用户的信道变化的速度相比的CSI反馈速度。该结果的一个结果是,与用户仅发回当前CSI的情况相比,当用户发回当前CSI和过时CSI两者时,可实现的和DoF增益显著提高。然后,CSI反馈延迟和总和DoF增益之间的权衡的特征在于多用户矢量广播信道的归一化CSI反馈延迟,测量CSI陈旧相比,信道相干时间。一个重要的见解是,如果反馈延迟小于信道相干时间的导出分数,则可以实现最佳DoF增益。这正好体现了一种直觉,即小的延迟应该是可以忽略的。
2013-08-14 cs.IT math.IT
Imperfect and Unmatched CSIT is Still Useful for the Frequency Correlated MISO Broadcast Channel
由于Maddah-Ali和Tse表明完全陈旧的发射机侧信道状态信息(CSIT)仍然有益于多输入多输出(MISO)广播信道(BC)的自由度(DoF),因此学术文献中有很多兴趣研究不完美CSIT对时间相关广播信道的\emph{DoF}区域的影响。尽管迄今为止的研究重点一直是时间相关信道,但频率相关信道也存在类似但不同的问题。实际上,不完美的CSIT还影响频率相关信道的DoF区域,如当前多载波无线系统所例示的。这种贡献,在文献中的第一次,调查了一般的频率相关设置,其中两个天线发射机有两个相邻的子带上的两个单天线用户的CSI的不完善的知识。将迫零波束形成(ZFBF)与Maddah-Ali和Tse提出的方案相结合,提出了一种新的波束形成方案。该方案的可达自由度区域表示为CSIT质量的函数。
2013-04-03 cs.IT math.IT
DoF Upper Bound on Three-User MISO Broadcast Channel with Two Antennas and Mixed CSIT
本文研究了具有两根发射天线和混合CSIT的三用户MISO广播信道,利用genie-aided signaling和极值不等式推导出sum-DoF上界,并证明其最多比预期sum-DoF大12.5%。
2023-06-25 cs.IT math.IT
Sum Rate Maximization for MU-MISO with Partial CSIT using Joint Multicasting and Broadcasting
在本文中,我们考虑一个MU-MISO系统,其中用户具有高度准确的信道状态信息(CSI),而基站(BS)具有部分CSI组成的一个不完美的信道估计和统计知识的CSI错误。以最大化平均和速率(ASR)服从功率约束为目标,考虑了一种特殊的传输方案,其中BS除了传统的专用符号之外,还以多播方式发送公共符号。该方案被称为联合多播和广播(JMB)。ASR问题转化为一个增广的平均加权和均方误差(AWSMSE)的问题,使用交替优化(AO)解决。通过仿真证明了与多播部分的合并伴随着增强的速率性能。
2015-02-12 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Region of MISO-OFDMA Broadcast Channel with Imperfect CSIT
本文研究了发射端信道状态信息不完善的两用户频率相关多输入单输出(MISO)广播信道(BC)的自由度区域。我们假设系统由任意数量的子带组成,表示为$L$。此外,CSIT状态在用户和子带之间变化。一个紧密的外边界被发现作为两个用户之间的最小平均CSIT质量的函数。基于跨子带的CSIT状态,DoF区域被解释为在两个用户的CSIT都是完美的、或者完美且未知的场景中的最优DoF区域的加权和。受加权和解释的启发,并确定Chen等人提出的不匹配CSIT的最佳方案的益处,我们还设计了一种方案,该方案实现了频域BC中的一般$L$子带情形的上限,从而示出了DoF区域的最优性。
2013-10-24 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Multi-Antenna Broadcast Channel with Imperfect CSIT and CSIR
速率分裂多址(RSMA)是一种多用户多天线通信的传输和多址接入策略。本文研究了发送端和接收端信道状态信息不完全时RSMA和速率的优化问题。RSMA方法对不完美CSIT的鲁棒性在以前的研究中进行了研究,而没有考虑不完美CSIR的影响。这促使我们开发一个强大的设计依赖于RSMA在存在不完美的CSIT和CSIR。由于RSMA预编码器设计和功率分配的优化问题是非凸的,很难直接求解。为了解决非凸性问题,我们提出了一种新的交替优化算法的基础上半定松弛(SDR)和凹凸过程(CCCP)技术。仿真结果表明,RSMA算法对不理想的CSIR和CSIT具有很好的鲁棒性,从而提高了和速率性能。
2021-02-17 cs.IT math.IT
Generalized Degrees-of-Freedom of the 2-User Case MISO Broadcast Channel with Distributed CSIT
这项工作分析了广义自由度(GDoF)的2用户多输入单输出(MISO)广播信道(BC)在所谓的分布式CSIT制度,与分散的无线网络的应用。这种机制与经典的有限CSIT机制的不同之处在于,CSIT不仅有噪声,而且在发射机(TX)之间也不完全共享。因此,每个TX基于本地CSIT和其他TX处的统计质量信息对数据进行预编码。我们推导出GDoF结果,并获得了令人惊讶的结果,即通过对路径损耗信息的具体计算,分散式预编码网络可以达到与中心节点获得两个TX估计的Genie-aided集中式网络相同的性能。该方案中的关键成分是所谓的主动-被动迫零(AP-ZF)预编码,其使预编码器设计最佳地适应不同TX处可用的不同本地CSIT质量。
2017-02-14 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 the Secrecy Capacity of the Broadcast Wiretap Channel with Limited CSI Feedback
在本文中,我们研究的问题,安全广播块衰落信道有限的信道知识在发射机。更具体地说,我们分析了具有不完美的信道状态信息(CSI)通过有限速率反馈的广播信道的吞吐量的影响,其中传输是为了多个合法的接收器在存在窃听者。首先,我们部分地描述了当源向所有接收器广播相同信息时系统的遍历保密能力,即,普通信息传输。然后,我们看看独立消息的情况,其中发送器向合法接收器广播多个独立消息。对于这种情况下,我们提出了遍历保密和容量的上下界。在这两种情况下,我们表明,所提出的下限和上限渐近一致的反馈链路的容量变得很大,因此,充分表征在这种情况下的保密能力。
2016-03-23 cs.IT math.IT
Optimal DoF of the K-User Broadcast Channel with Delayed and Imperfect Current CSIT
这项工作研究了$K$ -用户MISO广播信道(BC)的最佳自由度(DoF),该广播信道具有在发射机处的延迟的信道状态信息(CSIT)和附加的当前噪声CSIT,其中当前信道估计误差在$α\in[0,1]$的~ $P^{-α}$中缩放。本文首次建立了最佳的自由度在这种设置感谢一个新的传输方案,实现了难以捉摸的自由度最佳组合的Maddah-Ali和Tse计划(MAT)中介绍了他们的开创性工作在$2010$与迫零(ZF)的任意数量的用户。导出的总和DoF采用令人惊讶的简单形式$(1-α) K/H_K+αK$,其中$H_K\triangleq \sum_{k=1}^K \frac{1}{k}$是仅使用MAT实现的总和DoF。
2016-11-18 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
MISO Broadcast Channel with Delayed and Evolving CSIT
这项工作考虑了两个用户MISO广播信道与逐步和延迟积累的信道状态信息在发射机(CSIT),并解决了有多少反馈是必要的,以及何时,为了实现一定程度的自由度(DoF)的性能的问题。受可能不会立即传达完美CSIT的有限容量反馈链路的激励,并且关注块衰落场景,我们考虑随着时间在相干周期(T信道使用-演进的当前CSIT)上的进展或在之后的任何时间(延迟的CSIT)逐渐增加的CSIT质量。具体地说,对于任何一组反馈质量指数a_t,t=1,.,T,描述在时间t<=T时当前CSIT估计的均方误差的高SNR衰减率(在相干周期期间),该工作描述了在几个不同的演变CSIT设置中的最佳DOF区域,包括具有完美延迟CSIT的设置,反馈质量因用户而异的非对称设置,以及在存在对应于具有有限数量的总反馈比特的不完美延迟CSIT的情况下考虑DoF区域。这些结果支持新的多阶段预编码方案,利用逐步提高CSIT。这里的方法自然地结合了不同的设置,例如Maddah-Ali和Tse的完美延迟CSIT设置,Yang等人以及Gou和Jafar的不完美电流CSIT设置,Maleki等人的不对称设置,以及Lee和Heath的不那么延迟的CSIT设置。
2012-11-07 cs.IT math.IT
Rate-Splitting and Sum-DoF for the K-User MISO Broadcast Channel with Mixed CSIT and Order-(K-1) Messages
本文针对混合CSIT和阶数(K-1)消息的K用户MISO广播信道,提出嵌入回顾性干扰对齐的速率分裂方案以刻画自由度之和,并发现K>2时自由度之和随CSIT质量饱和。
2023-09-10 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
Rate-Memory Trade-Off for the Cache-Aided MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
通信中的一个著名问题是广播信道中的所谓“PN”问题,其指的是这样的设置,其中固定的一组用户向多天线发射机提供完美的信道状态信息(CSI),而其余用户仅提供有限精度的CSI或不提供CSI。该设置的自由度(DoF)最近通过对齐图像集方法得到。在这项工作中,我们解决了这个问题的缓存辅助变体(即,具有边信息的“PN”设置),其中提供完美CSI的用户的数量小于或等于发射天线的数量。特别是,我们推导出最佳的速率-内存权衡的假设下,未编码的位置和特征相同的权衡内的一个因素为2.01的一般布局。结果证明,“PN”的影响保持相似,即使在边信息的存在下,但也是最佳的权衡是无法实现的,通过独立服务的两组用户。
2021-02-25 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Time Correlated MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT
我们考虑时间相关的多输入单输出(MISO)广播信道的发射机有不完善的知识,除了延迟信道状态信息的当前信道状态。通过将当前信道状态信息的质量表示为P^-α,其中信噪比为P,α为常数\geq 0,我们刻画了这种更一般的两用户MISO广播相关信道的最佳自由度区域。所提出的方案的基本成分在于量化和多播的窃听干扰,同时广播新的私人消息。我们提出的方案之间的桥梁顺利最近提出的方案Maddah-Ali和Tse没有当前状态信息和一个简单的迫零波束形成完美的当前状态信息。
2012-08-26 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
Delivery Time Minimization in Cache-Assisted Broadcast-Relay Wireless Networks with Imperfect CSI
下一代通信系统的新兴趋势是为网络边缘提供附加能力,诸如以高速缓存形式的存储资源,以减少文件递送延迟。为了研究这种技术对延迟的影响,我们研究了由一个中央基站,$M$缓存配备收发器和$K$接收器组成的缓存辅助广播中继无线网络的传输时间有限精度信道状态信息(CSI)。我们使用归一化的传递时间(NDT)来捕获文件传递中最坏情况下的每比特延迟。推导了NDT的上下界,以了解$K,M$、缓存容量和通道质量对NDT的影响。特别是,NDT最优的制度进行了确定和讨论。
2018-03-11 cs.IT math.IT
Securing Multi-User Broadcast Wiretap Channels with Finite CSI Feedback
在这项工作中,我们调查的问题,安全广播块衰落窃听信道有限的信道知识在发射机。更具体地说,我们分析了具有有限速率反馈的多用户广播窃听信道的吞吐量的影响。我们认为,发射机只提供了一个$b$比特反馈的主信道状态信息(CSI)发送的每个合法的接收机,在每个衰落块的开始,在无差错的公共链路有限的容量。此外,我们假设发射机知道窃听者的CSI的统计数据,但不知道其信道的实现。在这些假设的CSI的不确定性,我们的特点是遍历保密容量的系统时,一个共同的消息被广播到所有合法的接收器,遍历保密和容量时,多个独立的消息被发送,和遍历保密容量区域的广播信道与机密消息(BCCM)。在所有这三种情况下,我们表明,只要发射机有一些知识的主要CSI,即使通过1位CSI反馈,仍然可以实现非零保密率。的反馈发送的二进制擦除信道(BEC)的影响也调查BCCM的情况下。这里再次,并且即使有擦除反馈位的可能性,只要擦除事件不是概率1事件,就仍然可以实现正保密率。在高信噪比条件下,给出了所得到结果的渐近分析,并给出了当合法接收机数目较大时系统的缩放定律。
2020-04-18 cs.IT math.IT
MISO Broadcast Channel with Imperfect and (Un)matched CSIT in the Frequency Domain: DoF Region and Transmission Strategies
在这方面的贡献,我们专注于频域两个用户多输入单输出广播信道(MISO BC)的发射机有不完美的和(不)匹配的两个用户在两个子带的信道状态信息(CSI)。我们提供了一个上界的自由度(DoF)区域,这是严格的状态相比,最先进的。通过分解的子带到子信道根据CSI反馈质量,我们解释的DoF区域的加权和,在每个子信道。此外,我们研究了次优方案,即频分多址(FDMA),迫零波束形成(ZFBF)和$S_3^{3/2}$方案Tandon等人时,\emph{DoF}损失的总和。结果表明,通过次优策略之间的切换,我们可以获得至少80%和66.7%的最佳总和\emph{DoF}性能不匹配和匹配CSIT的情况下,分别。
2013-10-24 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
Product Superposition for MIMO Broadcast Channels
研究了无发射端信道状态信息的多天线广播信道。对于该信道,已知当所有接收机都具有信道状态信息(CSIR)时,自由度(DoF)不能被改进超过经由TDMA可用的自由度。如果没有接收器拥有CSIR,则情况也是如此。本文表明,一个全新的情况下出现时,接收器有不平等的CSIR。特别地,当一个接收机具有CSIR而另一个接收机不具有CSIR时,正交传输不再是DoF最优的。一个乘法叠加提出了这种情况下,并示出达到最佳的自由度下的一组广泛的天线配置和相干长度。基于乘性叠加构造了两种信令方案。在第一种方法中,两个接收器的消息分别在矩阵的行和列空间中携带。这种方法比正交传输工作得更好,同时在每个接收机处的接收仍然是无干扰的。第二种方法对具有CSIR的接收机使用相干信令,而对不具有CSIR的接收机使用格拉斯曼信令。该第二种方法需要在接收机处利用CSIR进行干扰消除,但是实现了比第一种方法更高的DoF。
2012-07-27 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of the MISO Interference Broadcast Channel with Delayed CSIT
Maddah-Ali and Tse(MAT)方案是一种线性预编码策略,它利用干扰对准和发射机处完美但延迟的信道状态信息(延迟CSIT),提高了广播信道(BC)可以实现的自由度(DoF)。自其出现以来,许多工作已经将回溯干扰对齐(RIA)的概念扩展到其他多用户信道配置。然而,关于具有多个小区的广播信道,即干扰广播信道(IBC)知之甚少。在这项工作中,研究了$K$ -用户$C$ -具有延迟CSIT的小区多输入单输出(MISO)IBC(每个小区具有$K/C$用户)的DoF。我们表明,在IBC的MAT计划的直接应用失败,因为它需要从同一个源接收到的所有干扰。因此,在这种情况下,不是所有的干扰都可以被消除,从而阻塞了对接收到的消息的解码。我们将这种现象称为\textit{interference coupling},它通过一次只服务一个小区来强制使用MAT方案。在这项工作中,我们提出了一个扩展,即解耦MAT方案(uMAT),利用多个细胞,解耦的干扰,并实现最知名的自由度内界几乎所有的设置。
2019-11-13 cs.IT math.IT
DoF Analysis of the K-user MISO Broadcast Channel with 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)在发射机处可以是瞬时完美的(P)、延迟的(D)或未知的(N),概率分别为$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$。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。尽管Tandon等人的结果表明,对于对称的两个用户MISO BC(即,$λ_Q^i=λ_Q,\ \forall i\in \{1,2\}, Q\in \{P,D,N\}$),自由度(DoF)区域只取决于边际概率,我们表明,这个有趣的结果并不持有一般时,$K\geq3$。换句话说,DoF区域是所有联合概率的函数。在本文中,给定CSIT的边际概率,我们推导出$K$ -用户MISO BC的DoF区域的外边界。随后,我们研究了在某些情况下的外部边界的可扩展性。最后,我们展示了DoF区域对联合概率的依赖性。
2015-03-03 cs.IT math.IT
DoF Region of the Decentralized MIMO Broadcast Channel -- How many informed antennas do we need?
在这项工作中,我们研究了网络MIMO设置,其中一组$M$发射天线,可能不共处一地,共同服务于两个多天线用户分别赋予$N_1$和$N_2$天线,在发射机的信道状态信息(CSI)的不完善共享的影响。我们考虑的情况下,只有一个子集的$k$发射天线可以访问完美的CSI,而其他$M-k$发射天线只能访问有限精度CSI。对这种配置的分析旨在回答一个额外的信息天线能提供多大帮助的问题。我们将这种情况建模为分散式MIMO广播信道(BC),并表征自由度(DoF)区域,表明仅需要具有完美CSI的$k=\max(N_1,N_2)$天线来实现具有无处不在的完美CSI的传统BC的DoF。此外,我们确定通过向额外的发射天线提供CSI获得的DoF的增加。
2020-05-13 cs.IT math.IT
Space-Time Encoded MISO Broadcast Channel with Outdated CSIT: An Error Rate and Diversity Performance Analysis
对具有发送端延迟信道状态信息(CSIT)的MISO广播信道(BC)的研究迄今为止集中于和速率和自由度(DoF)区域分析。在本文中,我们第一次调查的出错率性能在有限的SNR和分集复用权衡(DMT)在无限的SNR的空时编码传输的两个用户MISO BC与延迟CSIT。我们考虑由Maddah-Ali和Tse获得的所谓MAT协议,该协议被证明比TDMA提供33%的DoF增强。虽然渐近DMT分析表明,MAT总是优于TDMA,成对错误概率分析在有限的SNR表明,MAT实际上并不总是一个更好的替代TDMA。只有在非常高的速率下或一旦与全速率全分集空时码级联,才能在TDMA上获得好处。分析还扩展到空间相关信道和发射相关矩阵和用户配对策略对性能的影响进行了讨论。依靠统计CSIT,信号星座被进一步优化,以改善MAT的出错率性能,并使其对用户正交性不敏感。最后,其他传输策略依赖于延迟CSIT进行了讨论。
2014-11-07 cs.IT math.IT
DoF Analysis of the K-user MISO Broadcast Channel with Alternating 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)在发射机处可以是完美的(P)、延迟的(D)或未知的(N),概率分别为$λ_P^i$、$λ_D^i$和$λ_N^i$。在该信道中,根据每个用户的三个可能的CSIT,$K$用户的联合CSIT最多可以具有$3^K$实现。尽管Tandon等人的结果表明,具有对称边际概率的两个用户MISO BC的自由度(DoF)区域(即,$λ_Q^i=λ_Q \forall i\in \{1,2,\ldots,K\}, Q\in \{P,D,N\}$)只依赖于边际概率,我们表明,这个有趣的结果并不持有一般用户数超过两个。换句话说,DoF区域是\textit{CSIT pattern}的函数,或者等效地,是所有联合概率的函数。在本文中,给定CSIT的边际概率,我们推导出$K$ -用户MISO BC的DoF区域的外边界。随后,在某些情况下,考虑这些外部边界的可扩展性。最后,我们展示了DoF区域对联合概率的依赖性。
2013-11-26 cs.IT math.IT
Erasure Broadcast Channels with Intermittent Feedback
无线系统中的可分级数据率严重依赖于整个网络中可用的信道状态信息(CSI)。然而,提供这种信息的反馈链接是稀缺的、不可靠的,并且受到安全威胁。在这项工作中,我们研究了具有间歇性的反馈链路的规范的两个用户擦除广播信道的容量区域的影响。在我们的模型中,在任何时刻,每个接收器广播其CSI,并且在任何其他节点,该信息要么以单位延迟变为可用,要么被删除。对于这种设置,我们开发了一套新的外部边界,以捕捉间歇性的反馈链接。这些外部边界取决于来自两个接收器的CSI在发射器处被擦除的概率。特别地,如果在任何时间,来自两个接收器中的至少一个的CSI在其他两个节点处可用,则外边界将容量与全局延迟CSI匹配。我们还提供了在某些情况下实现容量的传输策略,我们建立了这个问题和盲索引编码与反馈之间的连接。
2021-02-05 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
On Sum Secure Degrees of Freedom for K-User MISO Broadcast Channel With Alternating CSIT
本文研究了$K$ -用户多输入单输出(MISO)广播信道(BCCM)和发送端交替信道状态信息(CSIT)的和安全自由度(SDoF)。在MISO BCCM中,$K$天线发射机(TX)向$K$单天线接收机(RX)通信,使得RX $k$的消息对于具有$j<k$的RX $j$保密。对于该模型,我们考虑这样的场景,其中从$2$到$K$的RX的CSI在发射机处瞬时已知,而RX $1$的CSI在发射机处(i)在一半时间内瞬时已知,并且(ii)在剩余时间内具有单位延迟。我们将此CSIT可用性称为\emph{alternating} CSIT。交替CIST已被证明在SDoF方面提供协同增益,因此是通过简单地依赖于CSI反馈策略来确保安全通信的可行策略。我们的主要贡献是表征该模型的总和SDOF为$SDoF_{\rm sum}= (2K-1)/2$。有趣的是,该$SDoF_{\rm sum}$通过相当简单的可重复性来获得,其中TX使用人工噪声来防止在RX $1$处对非预期接收机的消息进行解码。为了简单起见,首先详细讨论了$K=3$情形的证明,之后,我们给出了任意数量RX的结果。
2020-11-22 cs.IT math.IT
Joint Beamforming and Broadcasting in Massive MIMO
大规模MIMO系统的下行链路被认为是基站必须同时服务两类终端的情况下:一组不完美的瞬时信道状态信息(CSI)是可用的,和一组没有CSI是可用的。激励应用包括无线网络中的公共信道和控制信息的广播。一种新的技术被开发和分析:联合波束成形和广播(JBB),通过该技术,基站波束成形到CSI可用的终端组,并广播到没有CSI可用的其他终端组。广播信息不干扰波束成形,因为它被放置在波束成形所针对的终端共同看到的信道矩阵的零空间中。将JBB与正交接入(OA)进行比较,通过正交接入,基站将时间-频率资源划分成两个分离的部分,每组终端一个。结果表明,JBB可以大大优于OA在所需的总辐射功率为给定的速率目标。
2016-03-14 cs.IT 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
Capacity Bounds for Wireless Ergodic Fading Broadcast Channels with Partial CSIT
研究了发射端具有部分信道状态信息的两用户无线广播信道。CSIT由信道状态的任意确定性函数给出。这个特性可以完全控制有多少状态信息可用,从完美到没有信息。在文献中,无线各态历经衰落信道,特别是衰落BC的容量推导,主要依赖于由并行子信道组成的信道的分析。该技术通常适用于在发射机处可获得完美状态信息的情况。在本文中,提出了新的参数,直接推导出(不诉诸并行信道的分析)的两个用户衰落BC与公共和私人消息的基础上现有的离散信道的界限的容量界限。具体而言,一种新的方法来适应和评估公知的UV外边界高斯衰落信道使用熵功率不等式。我们的方法确实揭示了广播辅助设备在衰落信道中的作用。结果表明,导出的外界是最佳的信道与完美的CSIT以及部分CSIT的一些特殊情况下。我们的外边界也直接适用于没有CSIT的情况下,最近已被认为是在几篇论文。其次,该方法被开发用于分析具有秘密性的衰落BC。在完美的CSIT的情况下,一个完整的表征的秘密容量区域的共同和机密消息的信道。这一结果填补了Ekrem和Ulukus以前工作中的空白。对于没有公共消息的信道,当发送方只能访问信道的劣化序时,也导出了保密容量域。
2013-02-22 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
QoS Constrained Power Minimization in the MISO Broadcast Channel with Imperfect CSI
我们考虑多输入单输出(MISO)广播信道(BC)中的线性预编码器和接收器的设计。我们的目标是最大限度地减少发射功率,同时fullfiling的一组每用户的服务质量(QoS)的约束表示的每用户的平均速率要求。信道状态信息(CSI)被假设为在接收器处完全已知,但在发射器处仅部分已知。为了解决这个问题,我们将QoS约束转化为最小均方误差(MMSE)约束。然后,我们利用的BC和多址接入信道(MAC)之间的MSE二元性,以及在双MAC的标准干扰函数,通过交替优化(AO)算法来执行功率最小化。问题的可行性进行了研究,以确定是否可以满足QoS约束或没有。最后,我们提出了一种算法来平衡的平均速率和管理的情况下,可能是不可行的或导致不可接受的高发射功率。
2015-12-09 cs.IT math.IT
Generalized Degrees of Freedom of the Symmetric Cache-Aided MISO Broadcast Channel with Partial CSIT
我们认为高速缓存辅助MISO广播信道(BC),其中多天线发射机服务于$K$单天线接收机,每个接收机配备有一个高速缓存存储器。发射机可以访问信道状态信息的部分知识。对于一个对称的设置,在信道强度水平,部分信道知识水平和缓存大小方面,我们的特征的广义自由度(GDoF)到一个常数乘法因子。可复用性方案利用了空间复用增益和编码多播增益之间的相互作用。另一方面,基于割集的参数结合信道不确定性下的并行MISO BC的GDoF外界用于相反。我们进一步表明,特征的顺序最优的GDoF也达到了分散的设置,其中不需要协调的内容放置在缓存中。
2018-12-04 cs.IT math.IT
A Large-System Analysis of the Imperfect-CSIT Gaussian Broadcast Channel with a DPC-based Transmission Strategy
考虑了具有$K$发射天线和$K$单天线用户的高斯广播信道(GBC),其中信道状态信息在发射机处通过每个用户容量为$r$比特的有限速率反馈链路获得。吞吐量(即,由$K$归一化的和速率)在极限中被分析为具有$\frac{r}{K} \to \bar{r}$的$K \to \infty$。考虑迫零脏纸编码(ZFDPC)的传输策略,推导出渐近吞吐量的封闭表达式。据观察,即使在有限速率反馈设置下,ZFDPC实现了显着更高的吞吐量比迫零波束成形。使用渐近吞吐量表达式,获得的用户数被选择,以最大限度地提高吞吐量的问题得到解决。
2010-02-18 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
A Novel Transmission Scheme for the $K$-user Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了状态依赖的$K$ -用户无记忆广播信道BC的状态反馈问题。我们提出了一种新的传输方案,并推导出相应的可达速率区域,其中,相比一些一般的计划,处理反馈,具有相对简单的优点,因此很容易评估。特别是,它示出的容量区域的对称擦除BC与任意输入字母大小是可以实现的建议的计划。对于衰落高斯BC,我们推导出一个对称的可达速率作为信噪比和一个小的参数集的函数。除了实现最佳的自由度在高信噪比,所提出的计划,通过数值计算结果表明,优于现有的计划,从文献中的有限信噪比制度。
2017-05-15 cs.IT math.IT
Transmit Beamforming for MISO Broadcast Channels with Statistical and Delayed CSIT
本文重点研究了在发送端具有统计和延迟信道状态信息的两用户多输入单输出(MISO)系统中,用于各态历经速率优化的线性波束形成设计和功率分配策略。我们提出了一种传输策略,表示为统计替代MAT(SAMAT),它利用信道统计和延迟CSIT。首先,统计CSIT只,我们专注于统计波束形成(SBF)的设计,最大限度地提高了遍历和率的下限。其次,依赖于统计和延迟CSIT,提出了一种迭代算法来计算最初由Yang等人提出的替代MAT(AMAT)的预编码向量,其最大化具有相等功率分配的遍历和速率的近似。最后,通过适当的功率分配,SAMAT框架提出了一个任意数量的发射天线和信噪比(SNR)的SBF和AMAT之间的软桥接。从Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件中找出了功率分配优化的必要条件。使用序列二次规划(SQP)计算最大化遍历和速率近似的最佳功率分配。仿真结果表明,所提出的SAMAT方案产生了显着的SBF和AMAT的和速率增强。
2015-01-08 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
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
On the Degrees-of-Freedom of the K-user Distributed Broadcast Channel
我们研究的自由度(DoF)的无线设置中,K个发射机(TX)的目的是共同服务K个用户。性能进行了研究时,TX面临着一个分布式的信道状态信息(CSI)的配置,其中每个TX有机会获得自己的多用户不完美的信道估计的基础上,它设计其发射系数。信道估计不仅不完美地获取,而且它们也不完美地在TX之间共享。我们的第一个贡献包括计算一个基因辅助的上界的自由度的设置。然后,我们的主要贡献是开发一种新的鲁棒传输方案,该方案利用TX处可用的CSI的不同质量来提高所实现的DoF。我们展示了令人惊讶的结果,有一个CSI制度,创造了弱CSIT制度,其中的天才辅助上界所提出的传输方案实现。有趣的是,弱CSIT机制中的最佳DoF仅取决于最佳通知TX处的CSI质量,而不取决于所有其他TX处的CSI质量。
2020-04-21 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate Region of a Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
本文研究了快衰落多天线高斯广播信道上的保密信息安全传输(FMGBC-CM),其中多天线发送端向两个用户发送独立的保密信息,且发送端只知道接收端的信道状态信息。我们首先使用FMGBC-CM的相同边缘属性来分类非平凡情况,即,那些没有降级到公共窃听渠道的。然后,我们通过求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子来推导FMGBC-CM的可实现速率区域。由于复杂的速率区域公式,我们采取低信噪比分析来研究信道的特性。最后,数值例子表明,在信息论保密要求下,两个用户可以同时获得正速率。
2012-06-25 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
Precoding Methods for MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT
最近的信息理论的结果表明,在多用户下行链路MIMO信道上的预编码与延迟的信道状态信息在发射机(CSIT)可能会导致数据率远远超过没有任何CSIT获得的数据率,即使在极端的情况下,当延迟的信道反馈是完全过时的反馈延迟超过信道相干时间。这个令人惊讶的结果是基于干扰重复和对准的思想,其允许接收器重建完全抵消干扰的信息符号,使其成为无限SNR范围中的最佳方案。在本文中,我们提出了一个类似的问题,但在有限的SNR下。我们提出了第一个预编码器的建设,它匹配以前的结果在无限的SNR,但达到了一个有用的权衡干扰对齐和信号增强在有限的SNR之间,允许在实际设置中的显着性能改善。本文提出了两种通用的预编码方法,通过虚拟MMSE和互信息优化,实现了信号增强和干扰对齐之间的折衷。仿真结果表明,由于这两个方面之间的妥协,实质性的改善。
2012-07-09 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
On the Degrees of Freedom of the K-User Time Correlated Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了K用户MISO广播信道(BC)的自由度(DoF),当发射机(TX)除了对当前信道的不完美估计之外,还可以访问延迟信道估计。在反馈延迟在相干时间内的情况下,当前估计可以例如从应用于过去估计的预测中获得。基于先前在具有两个用户的这种设置上的最新工作,当前信道的估计误差的特征在于其在指数α处缩放为P,其中α=1(resp.α=0)对应于基本上完美的估计(相应地,在DoF方面,在这项工作中,我们有助于在这样的设置中的自由度区域的特征,推导出的自由度区域的外边界,并提供一个可实现的自由度区域。通过开发一种新的对准方案(称为Kα-MAT方案)来获得可实现的DoF,该方案基于Maddah-Ali和Tse的MAT对准方案的原理以及迫零(Zero-Forcing),以在接收到的延迟CSIT与瞬时信道状态相关时实现更大的DoF。
2013-01-10 cs.IT math.IT