Outage probability of selective decode and forward relaying with secrecy constraints
研究了在保密约束条件下解码转发中继中机会中继选择的中断概率。我们推导出封闭形式的中断概率的表达式。基于分析结果，渐近性能进行了研究。仿真结果验证了性能分析的准确性。
2011-11-15 cs.IT math.IT
Decode-forward and Compute-forward Coding Schemes for the Two-Way Relay Channel
我们考虑全双工双向中继信道与两个用户之间的直接链接，并提出了两种编码方案：部分解码转发方案，和解码转发和计算转发的组合方案。这两种方案在每个用户处使用速率分裂和叠加编码，并且独立地为每个节点生成码字。在高斯信道中，部分译码转发比译码转发严格地增加了速率域，这与单向中继信道相反。该组合方案使用高斯码和格码的叠加编码，以允许中继器解码高斯部分并计算格部分。该方案还可以实现新的速率，并优于解码前向和计算前向。这些方案是理解最佳编码的步骤。
2011-08-17 cs.IT math.IT
On the Stability Region of Amplify-and-Forward Cooperative Relay Networks
本文研究了一种具有衰落状态的放大转发中继网络。放大转发方案（及其变体）是实现无线网络中协作通信的核心机制，因此理解放大转发方案下的网络稳定区域是非常重要的。然而，在采用放大转发的中继网络中，节点之间的交互是根据实值"分组“（信号）而不是离散分组（比特）来描述的。这限制了中继节点以期望的速率重新编码分组。因此，采用放大转发方案的中继网络的稳定性分析绝不是基于分组的网络中的稳定性分析的简单扩展。本文给出了四节点中继网络稳定域的特征，并提出了一种简单的联合调度和速率分配的吞吐量优化算法。
2009-08-06 cs.IT math.IT
Analysis of a Mixed Strategy for Multiple Relay Networks
在他们具有里程碑意义的论文中，Cover和El Gamal提出了不同的中继信道编码策略，其中单个中继支持通信对。这些策略是解码转发和压缩转发方法，以及依赖于前两种策略的混合应用的中继网络的容量的一般下限。到目前为止，他们的工作只有一部分-解码转发和压缩转发策略-已被应用于具有多个中继的网络。本文利用N +1层部分解码转发的组合方法和接收端不同边信息的逐次精化思想，推导出一种多中继网络的混合策略。在描述了协议结构之后，我们给出了离散无记忆中继信道和高斯多中继网络的可达速率。利用这些结果，我们比较了混合策略与一些特殊情况，例如。例如，在一个实施例中，多级解码和转发、分布式压缩和转发以及混合方法，其中一个中继节点以解码和转发模式操作而另一个以压缩和转发模式操作。
2007-10-23 cs.IT math.IT
Soft-Decoding-Based Strategies for Relay and Interference Channels: Analysis and Achievable Rates Using LDPC Codes
我们提供了一个严格的数学分析两种通信策略：软解码和转发（软DF）中继信道，和软部分干扰消除（软IC）干扰信道。这两种策略都涉及软估计，这有助于解码过程。我们考虑LDPC码，不是因为它们的实际好处，而是因为它们的分析易处理性，这使得渐近分析类似于随机编码方法的信息论。与一些密切相关的解调和转发的作品，我们假设非记忆，代码结构感知的估计。利用软DF，我们开发了{ \it同时密度演化}来约束目的地的解码错误概率。这个结果适用于擦除中继信道。在软DF的一个变体中，中继应用Wyner-Ziv编码来增强其与目的地的通信，借用压缩转发。为了分析软IC，我们适应现有的迭代多用户检测技术，并专注于二进制输入加性高斯白噪声（BIAWGN）干扰信道。我们证明，最佳的点对点码是不适合的软IC，以及所有的策略，适用于部分解码，以改善单用户检测（SUD）和多用户检测（MUD），包括韩小林（HK）。
2013-11-30 cs.IT math.IT
The Diversity-Multiplexing Tradeoff of the Dynamic Decode-and-Forward Protocol on a MIMO Half-Duplex Relay Channel
动态解码转发协议的分集复用折衷的特征在于半双工三终端（m，k，n）中继信道，其中源、中继和目的地终端分别具有m、k和n个天线。它是作为一个简单的，两个变量，凸优化问题的解决方案，并解决了这个问题的特殊类别的中继信道，即（1，k，1）中继信道，（n，1，n）中继信道和（2，k，2）中继信道的封闭形式。此外，用于某类中继信道（诸如（m，k，n>k）信道）的折衷曲线与用于全双工信道的解码和转发协议的折衷曲线相同，而对于其他类信道，它们在高复用增益处略低。我们的研究结果还表明，对于某些类别的中继信道和低复用增益的动态解码和转发协议协议的多样性订单大于静态压缩和转发协议，这反过来又被称为权衡所有{ \em静态}半双工协议的最优。通常，动态解码和转发协议具有与静态压缩和转发协议相当的性能，与动态解码和转发协议不同，静态压缩和转发协议需要中继节点处的全局信道状态信息。其性能也接近于全双工中继信道上的解码转发协议的性能，从而指示半双工约束可以通过中继的动态操作来补偿，其中中继基于源中继信道质量从接收模式切换到发送模式。
2010-08-09 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
Distributed Compute-and-Forward Based Relaying Strategies in Multi-User Multi-Relay Networks
在本文中，我们提出了不同的实用分布式方案来解决基于计算和转发（CMF）的多用户多中继网络中的秩失效问题，没有中央协调器，其中的中继没有关于对方的先验信息。首先，提出了一种新的中继策略的基础上CMF，命名为增量计算和转发（ICMF），执行相当不错的中断概率。我们表明，分布式ICMF计划甚至可以超过集中式最优CMF在足够强的中继间链路的可实现的速率，具有更低的复杂性。然后，作为第二种方案，放大转发和计算（AFC）中的方程是在目的地，而不是在中继恢复。最后，将ICMF和AFC方案结合起来，提出了混合计算放大转发（HCAF）中继方案，该方案综合了ICMF和AFC的优点，大大提高了ICMF的性能。我们评估所提出的策略的中断概率的性能，并与传统的CMF策略，解码和转发（DF）策略，以及集中式最优CMF的结果进行比较。结果表明，所提出的计划相比，传统的计划，特别是对大量的用户和中继的显着优越性。
2015-04-04 cs.IT math.IT
Coverage Region Analysis for MIMO Amplify-and-Forward Relay Channel with the Source to Destination Link
本文研究和分析了在中继站采用放大转发策略的半双工多输入多输出（MIMO）中继信道的覆盖区域。通过假设混合瑞利和莱斯衰落信道与两种不同的中继站的情况下，我们考虑的目标是最大化的覆盖区域为一个给定的传输速率，并找到最佳的中继位置的意义上最大化的覆盖区域。使用蒙特卡罗模拟，示出了对于不同衰落情况和不同中继站位置的覆盖区域和容量界限。最后，我们比较我们的结果与以前的解码和转发（DF）MIMO中继信道。
2014-10-11 cs.IT math.IT
Opportunistic Cooperative Channel Access in Distributed Wireless Networks with Decode-and-Forward Relays
这封信研究了分布式机会信道接入的无线网络中的解码和转发中继。所有的信源都通过信道竞争来获得传输机会。如果源赢得竞争，则估计第一跳信道（从源到其中继站）中的信道状态信息，并且决定获胜源是放弃传输机会并让所有源开始新的竞争，还是向中继站进行传输。一旦中继获得业务，它可以具有第二跳信道（从中继到目的地）的探测序列。每次探测后，如果第二跳信道足够好，则中继发送到目的地，完成源的传输过程;否则，中继决定放弃并让所有源开始新的竞争，或者继续探测第二跳信道。在这封信中推导出两个跳的最佳决策策略。第一跳策略是纯阈值策略，即，当第一跳信道信噪比（SNR）大于阈值时，获胜源应该向中继发送，随后第二跳策略应该让中继继续探测第二跳信道，直到观察到足够好的第二跳信道。仿真结果表明，当第二跳信道具有较大的平均信噪比时，我们的方案是有益的。
2015-02-21 cs.IT cs.NI math.IT
A Case For Amplify-Forward Relaying in the Block-Fading Multi-Access Channel
本文论证了在慢衰落环境中，多址用户共享一个放大转发中继可以获得显著的增益。建议的协议，即多接入中继放大转发，允许一个低复杂度的中继，并实现了最佳的分集复用权衡高复用增益。协议的分析表明，它均匀地占主导地位的压缩转发策略，并进一步优于动态解码转发协议在高复用增益。所提出的协议的一个有趣的特点是，在高复用增益，它类似于一个多输入单输出系统，并在低复用增益，它为每个用户提供了相同的分集复用权衡，如果没有竞争的中继从其他用户。
2007-01-08 cs.IT math.IT
Error Rate Analysis of GF(q) Network Coded Detect-and-Forward Wireless Relay Networks Using Equivalent Relay Channel Models
本文利用等效中继信道模型分析 GF(q) 网络编码检测转发协作中继网络的误码率，推导近似误码率与分集阶数，并设计接近最优 ML 性能的低复杂度接收机。
2013-02-05 cs.IT math.IT
A Partial Decode-Forward Scheme For A Network with N relays
研究了由一个源节点、一个目的节点和N个中继节点组成的离散无记忆中继网络，设计了一种基于部分解码转发中继的方案。源将其消息分成一个公共部分和N+1个私有部分，每个部分用于每个中继。它使用N阶块马尔可夫编码对这些消息部分进行编码，其中每个私有消息部分独立地叠加在当前块和N个先前块的公共部分上。使用同时滑动窗口解码，每个中继器完全恢复具有相同块索引的公共消息和其预期的私有消息，然后将它们转发到下一个块中的后续节点。该方案可以应用于任何网络拓扑结构。我们推导出其可达到的速度在一个紧凑的形式。结果减少到一个已知的解码转发下界的N-中继网络和部分解码转发下界的两级中继网络。然后，我们将该计划应用到高斯两级中继网络，并得到其容量下界考虑功率约束的发送节点。
2013-03-27 cs.IT math.IT
Relay selection for multiple access relay channel with decode-forward and analog network coding
提出了一种在蜂窝网络系统总体方案中基于网络编码和模拟网络编码的解码转发中继选择协议。在该方案中，两个源节点同时向所有中继节点和目的节点发送自己的信息，然后选择一个中继节点转发接收信号的新版本，该中继节点具有最小的符号出错率（SER）。仿真结果表明，DF-NC方案比模拟-NC方案具有更高的精度，且性能良好。为了提高系统性能，基于渐近SER确定两个源和最佳中继之间的最优功率分配，通过增加中继节点的数量，最优功率分配比渐近SER获得更好的性能。
2012-04-06 cs.IT math.IT
Detectability of Symbol Manipulation by an Amplify-and-Forward Relay
本文研究了源节点依靠中继节点向其他节点转发信息来检测潜在恶意中继节点的问题。考虑了两个源节点同时向中继发送符号的信道模型。中继器被约定以放大转发方式将其接收到的符号转发回源。然而，存在中继可能将改变的符号发送回源的机会。每个源尝试通过将其从中继接收的以其自身发送的符号为条件的符号的经验分布与信道的已知随机特性进行比较来单独地检测中继的这种恶意行为。研究表明，当且仅当信道满足不可操纵的条件时，中继的恶意性才能被渐近检测到，且该条件易于检验.因此，不可操纵的条件为我们提供了一个明确的标准，以确定上述类别的符号操纵攻击的可检测性可能进行的中继。
2012-05-14 cs.IT math.IT
Optimal Relay Power Allocation for Amplify-and-Forward Relay Networks with Non-linear Power Amplifiers
在本文中，我们提出了一个最佳中继功率分配的放大转发中继网络与非线性功率放大器。基于Bussgang线性化理论，将非线性放大过程描述为线性系统，便于分析系统性能。为了获得空间分集，我们设计了一个完整的非线性失真感知接收机的实用框架。考虑总中继功率约束，我们提出了一个最佳的功率分配方案，以最大限度地提高接收机的信噪比。仿真结果表明，所提出的中继功率优化分配方法确实能够提高系统容量，抵抗非线性失真。它也被验证，所提出的传输方案优于其他传输方案不考虑非线性失真。
2011-04-30 cs.IT math.IT
Scalar Quantize-and-Forward for Symmetric Half-duplex Two-Way Relay Channels
研究了双向中继信道的标量量化和前向（QF）方案。不同的QF方法进行了比较，在速率以及中继和解码器的复杂性。提出了一种在中继端不需要Slepian-Wolf编码的编码方案，并给出了相应的和速率优化问题的性质。一个数值方案类似的Blahut-Arimoto算法的推导，指导优化量化器的设计。模拟结果支持。
2013-01-27 cs.IT math.IT
An Improvement of Cover/El Gamal's Compress-and-Forward Relay Scheme
Cover和El Gamal在1979年提出的压缩转发中继方案在解码过程中作了改进。由于实现了目的地不需要解码中继的压缩观测，因此进行了改进;并且即使要解码压缩观测，也可以通过与原始消息联合解码而不是以连续的方式更容易地完成。还讨论了多个继电器的扩展。
2009-08-15 cs.IT math.IT
Joint Compute and Forward for the Two Way Relay Channel with Spatially Coupled LDPC Codes
本文研究了具有擦除噪声的二进制输入双向中继信道的编码方案的设计和分析。我们特别感兴趣的是可靠的物理层网络编码，其中中继器在转发消息之前执行完美的纠错。对于这个问题，最好的已知可实现的速率可以通过解码和转发或计算和转发中继来实现。我们考虑一个解码范例，称为联合计算和转发，我们用数字表明，可以实现最好的这些速率与一个单一的编码器和解码器。这是通过推导基于空间耦合LDPC集成的联合计算和转发的消息传递解码器的确切性能来实现的。
2012-05-26 cs.IT math.IT
The Capacity of the Relay Channel
该研究通过三种方案表征中继信道容量，并利用典型序列性质完成证明。
2026-09-22 cs.IT math.IT
Multiplexing Gain of Amplify-Forward Relaying in Wireless Multi-Antenna Relay Networks
本文研究了一般的多天线多中继网络。网络的每两个节点要么通过瑞利衰落信道连接在一起，要么断开。我们研究了在高信噪比制度的网络的遍历容量。我们证明了传统的放大转发中继实现了网络的最大复用增益。此外，我们证明了网络的最大复用增益等于网络的底层图的最小顶点割集，这可以在多项式时间内计算的网络节点的数量。最后，该论点扩展到多播和多址接入的情况下。
2009-12-20 cs.IT math.IT
Partial Decode-Forward Relaying for the Gaussian Two-Hop Relay Network
研究了具有一个源、$N$中继和$L$目的地的高斯两跳中继网络的多播容量。它示出的部分解码-前向编码方案的仔细修改，从而通过降级的消息部分的中继合作，实现了割集上限内$(1/2)\log N$位，而不管信道增益和功率约束。该方案改进了Chern和Ozgur的先前方案，该方案也是基于部分解码-转发，但与$L \ge 2$目的地的割集有无界间隙。当专用于中继之间的独立码时，所提出的方案在距离割集界限的$\log N$位内实现。该松弛的计算涉及评估总$L 2^N$可能切割中的跨$L(N+1)$切割的互信息，提供了一个非常简单的线性复杂度算法来近似高斯两跳中继网络的单源多播容量。
2015-08-03 cs.IT math.IT
Amplify-and-Forward in Wireless Relay Networks
一般类的无线中继网络与一个单一的源-目的地对。网络中的中间结点采用放大转发方案来中继它们的输入信号。在这种情况下，从源经由中继到目的地的整个输入-输出信道有效地表现为具有有色噪声的码间干扰信道。与以前的工作不同，我们制定的最大可达速率在这种设置的问题作为一个优化问题，没有假设的网络规模，拓扑结构，和接收的信噪比。以前的工作只考虑继电器使用所有功率放大接收信号的情况。我们证明，这可能并不总是最大化放大转发中继网络中的最大可实现速率。所提出的配方使我们不仅可以恢复已知的结果的放大和转发方案的性能为一些简单的中继网络，但也表征性能更复杂的放大和转发中继网络，不能在一个简单的方式使用现有的方法来解决。使用割集参数，我们得出简单的上限一般无线中继网络的容量。通过各种例子，我们表明，一个大类的放大转发中继网络可以实现这些上界的常数因子内的网络参数渐近速率。
2011-06-01 cs.IT math.IT
Relay Selection for Two-way Relaying with Amplify-and-Forward Protocols
在本文中，我们提出了一个中继选择放大和转发（RS-AF）协议在一般的双向中继网络与两个源和$N$中继。在所提出的方案中，两个源首先同时向所有中继发送信号，然后选择符号和出错率（SER）最小的单个中继将接收到的信号广播回两个源。为了便于选择过程中，我们提出了一个简单的次优Min-Max中继选择标准，其中一个单一的中继，最大限度地减少两个源节点的SER将被选择。仿真结果表明，所提出的最小最大选择具有几乎相同的性能与最优选择具有较低的复杂度。我们还提出了一个简单的渐进SER表达式，并与传统的全参与放大转发（AP-AF）中继方案进行了比较。通过仿真验证了分析结果。为了提高系统的性能，最佳功率分配（OPA）之间的源和中继的渐近SER的基础上确定。仿真结果表明，建议RS-AF计划与OPA产生相当大的性能改善比一个相等的功率分配（EPA）计划，特别是与大量的中继节点。
2011-11-30 cs.IT math.IT
Rate-Distortion Properties of Single-Layer Quantize-and-Forward for Two-Way Relaying
研究了双向中继的量化转发（QF）方案，重点分析了其率失真特性。和速率最大化问题制定和相关的量化器优化问题进行了研究。提出了一种近似求解该问题的算法。在某些情况下，标量量化器最大化总速率。
2014-02-03 cs.IT math.IT
Distributed Decode-Forward for Relay Networks
提出了一种适用于一般N节点中继网络的单播、组播和广播编码方案。提出的分布式解码转发方案结合并推广了单跳广播信道的Marton编码和3节点中继信道的Cover-El Gamal部分解码转发编码方案。该方案的核心思想是在源端对整个网络的所有码字进行预编码，通过多个块进行多编码。该编码步骤允许这些码字隐含地携带消息的部分信息，而无需复杂的速率分割和路由。然后，在中继节点处恢复该部分信息并进一步转发。对于N节点高斯单播、多播和广播中继网络，该方案实现了从割集界到容量（区域）的0.5N比特内，而不管网络拓扑、信道增益或功率约束。粗略地说，分布式解码转发是有噪网络编码的对偶，它将压缩转发推广到单播、多播和多址中继网络。
2017-01-11 cs.IT math.IT
Compute-and-Forward Two-Way Relaying
在本文中，一个新的双向中继方案的计算和转发（CMF）框架和中继选择策略的基础上，提出了一个新的，它提供了一个更高的吞吐量比传统的双向中继方案。两种情况下的继电器或没有反馈传输能力被认为是。推导了每个中继节点计算速率的上界，并在此基础上，给出了在块瑞利衰落信道下系统中断概率的下界。数值结果表明，无反馈系统（M-CMF）的平均和速率仅在低信噪比下达到上界，而有反馈系统（A-CMF）的平均和速率在所有信噪比下都达到上界.然而，这两种方案的方法推导出的下限中断概率在所有SNR。
2014-10-10 cs.IT math.IT
On the Performance of Ultra-Reliable Decode and Forward Relaying Under the Finite Blocklength
在本文中，我们研究的解码和转发（DF）中继协议与有限块长度（FB）的性能。我们提供了三个不同的DF中继协议，假设信道是准静态瑞利衰落的整体中断概率。更重要的是，我们推导出了三种中继场景下的中断概率的封闭表达式。我们说明协议的合作通信优于直接传输（DT）。此外，我们比较了超可靠（UR）区域的合作计划的运作效率。
2017-06-21 cs.IT math.IT
Accumulate then Forward: An Opportunistic Relaying Protocol for Wireless-Powered Cooperative Communications
研究了一个由信源、信宿和多天线解码转发中继组成的无线供电协作通信网络。我们认为继电器是一个无线供电的节点，没有外部电源，但它配备了一个能量收集（EH）单元和一个可充电电池，这样它就可以从源广播的射频信号中收集和积累能量。通过充分结合EH功能的中继，我们开发了一个机会的中继协议，称为积累，然后转发（ATF），考虑WPCCN。然后，我们采用离散马尔可夫链模型的动态充电和放电行为的继电器电池。在此基础上，我们推导出一个封闭形式的表达式所提出的ATF协议的确切中断概率。数值结果表明，ATF方案可以优于直接传输的一个，特别是当中继的信息转发所消耗的能量量进行了优化。
2016-06-16 cs.IT math.IT
Dispensing with Noise Forward in the "Weak" Relay-Eavesdropper Channel
Lai和El Gamal首先研究了“弱”中继窃听信道，他们的可实现方案引入了噪声转发（NF）并使用后向解码。我们提出了一种新的滑动窗口解码方案，具有两个块解码延迟，其中中继使用压缩转发与Wyner-Ziv（WZ）合并，但不使用NF。无线工程师将欢迎减少解码延迟。滑动窗口解码任务多块模糊度计算，免除NF使it. We确定九个制度，并制定了一个个案的中继信道码本和WZ bin大小的选择，以最大限度地提高保密率。多块模糊度计算可以是独立的兴趣。
2019-01-24 cs.IT math.IT
Outage Capacity of Bursty Amplify-and-Forward with Incremental Relaying
我们推导出中断容量的突发版本的放大转发（BAF）协议的小信号噪声比时，使用增量中继。我们表明，BAF的中断容量和割集界之间的比率是独立的中继位置和BAF是中断最优的目标速率R的某些条件下。这是相反的解码和转发与增量中继，中继位置强烈地决定了合作协议的性能。我们进一步推导出了由任意数量的中继节点组成的网络的中断容量。在这种情况下，中继器在整个传输块的后续分区中进行传输，并且目的地累积信噪比，直到它能够解码。
2010-01-13 cs.IT math.IT
On Achievable Schemes of Interference Alignment in Constant Channels via Finite Amplify-and-Forward Relays
本文阐述了在恒定信道中通过有限放大转发（AF）中继实现干扰对齐的方案。考虑$K$源与$K$目的地通信，除了中继连接之外没有直接链路。继电器的总数是有限的。目标是实现所有用户对的干扰对齐，以获得其无干扰自由度的一半。一般来说，采用两种策略：在边缘编码和在中间编码，其中继电器表现出不同的角色。的贡献是，两个基本的和关键的元素被捕获，使在这个网络中的干扰对齐：信道随机性或相关性;子空间维度抑制。
2012-11-18 cs.IT math.IT
Optimum Power Allocations for Fading Decode-and-Forward Relay Channel
在本文中，对于衰落解码和转发全双工中继信道，我们解析地推导出最佳功率分配。个别电源和继电器的功率约束的假设和相关的优化问题进行了分析，为两种情况。首先，对源功率、中继功率以及源和中继的发射信号之间的相关系数进行优化。然后，对于相关系数的固定值，优化问题进行了分析。它也被证明，优化问题是凸的这两种情况。最后，通过模拟每个场景的理论结果的影响进行了讨论。
2012-02-06 cs.IT math.IT
Functional-Decode-Forward for the General Discrete Memoryless Two-Way Relay Channel
我们考虑了一般的离散无记忆双向中继信道，其中两个用户通过中继交换消息，并提出了两个功能解码前向编码策略，这种信道。功能解码转发涉及中继解码用户消息的功能，而不是单个消息本身。然后，该功能被广播回用户，该功能可以与用户自己的消息结合使用，以解码其他用户的消息。通过一个数值例子，我们表明，功能解码转发与线性码是能够实现严格更大的总和率比其他策略。
2011-11-15 cs.IT math.IT
Hash-and-Forward Relaying for Two-Way Relay Channel
本文考虑了一个通信网络的两个节点，这两个节点没有相互直接的通信链路，通信双向的帮助下，一个共同的中继节点（RN），也被称为分离的双向中继（TWR）信道。我们首先回顾了一个切集外边界的情况下，假设全双工传输能力的网络拓扑结构的一组速率。然后，我们推导出一个新的可实现的速率区域的基础上哈希和转发（HF）中继的RN不试图解码，而是散列其接收到的信号，并表明在某些信道条件下，它符合香农的内界的双向信道[1]。此外，对于二进制加法器TWR信道，在节点和RN处具有加性噪声，我们给出了一个详细的基于结构码的容量实现编码方案。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Throughput Maximization for Two-way Relay Channels with Energy Harvesting Nodes: The Impact of Relaying Strategies
本文研究了具有能量收集节点的双向中继信道。特别是，我们发现传输策略，最大限度地提高双向中继信道的总吞吐量时，中继不采用数据缓冲区。中继可以执行解码转发、压缩转发、计算转发或放大转发中继。此外，我们考虑吞吐量的改善，通过动态选择中继策略，从而在混合中继策略。我们表明，迭代广义定向注水算法解决了离线吞吐量最大化问题，可实现的总和率从个人或混合中继方案。除了最优离线策略外，我们还通过动态规划得到了最优在线策略。我们提供了每个中继方案的数值结果，以支持分析结果，指出适应瞬时中继策略的优势，可用的收获能量。
2015-04-29 cs.IT math.IT
Full-duplex Amplify-and-Forward Relaying: Power and Location Optimization
在本文中，我们考虑了全双工（FD）放大转发（AF）中继系统，并优化其功率分配和中继位置，以最小化系统的符号出错率（SER）。首先，我们推导出的渐进表达式的中断概率和SER性能，考虑到残留自干扰（RSI）的FD系统。然后，我们制定的最小SER标准的基础上的优化问题。分析和数值计算结果表明，优化中继位置和功率分配可以显著提高系统误码率性能，通过优化中继位置和功率分配可以显著降低由中继干扰引起的系统性能地板。
2017-03-21 cs.IT math.IT
Opportunistic Wireless Relay Networks: Diversity-Multiplexing Tradeoff
传统上，网络分析依赖于独立性假设，这些假设在许多有趣和有用的网络拓扑中都是不成立的。本文开发的技术，扩大机会主义分析更广泛的网络类，提出了新的机会主义的方法，几个网络的几何形状，并分析它们在高信噪比制度。对于本文研究的每一种几何结构，我们分析了几种中继协议的机会DMT，包括放大转发、解码转发、压缩转发、非正交放大转发和动态解码转发。其中的亮点的结果：在各种多用户单中继网络，简单的选择策略的开发和DMT最优。结果表明，压缩转发中继实现DMT上界的机会多址中继信道，以及在机会的nxn用户网络与中继。其他协议，例如动态解码转发，在几种情况下被证明是接近最佳的。机会主义多址接入中继信道，机会主义广播中继信道，和机会主义网关信道的精确反馈进行了分析，并被证明是几乎一样好的完整的信道状态信息。
2011-04-22 cs.IT math.IT
The Half-Duplex AWGN Single-Relay Channel: Full Decoding or Partial Decoding?
针对半双工高斯单中继信道，比较了部分译码前向编码策略和完全译码前向编码策略。我们分析表明，部分解码转发实现的速率优于更直接的完全解码转发最多12.5%。此外，在以下渐近情况下，部分解码转发速率与完全解码转发速率之间的间隙减小：（i）当中继接近源时，（ii）当中继接近目的地时，以及（iii）当SNR低时。此外，当SNR增加时，该间隙在归一化为完全解码转发速率时也减小。因此，通过优化中继应解码和转发的数据的部分，而不是简单地解码整个源消息，不能实现显著的性能改进。
2012-07-30 cs.IT math.IT
SNR Degradation due to Carrier Frequency Offset in OFDM based Amplify-and-Forward Relay Systems
在这封信中，信噪比（SNR）性能的正交频分复用（OFDM）放大转发（AF）中继系统中存在的载波频率偏移（CFO）的衰落信道进行了分析。推导了单中继节点情况下的信噪比表达式，并将其推广到多中继节点情况。分析结果表明，信噪比对频偏十分敏感，而信噪比对频偏的敏感性主要取决于相应链路信道的功率和增益因子。
2017-03-21 cs.IT math.IT
Spectrum Sharing-based Multi-hop Decode-and-Forward Relay Networks under Interference Constraints: Performance Analysis and Relay Position Optimization
推导了非一致瑞利衰落信道下基于频谱共享的多跳解码转发（DF）中继网络的中断概率和误比特率出错率的精确闭式表达式。我们还提供了系统各态历经容量的近似封闭形式表达式。利用这些易于处理的解析公式，我们可以研究关键网络参数对认知多跳中继网络在干扰约束下的性能的影响。利用线性网络模型，通过数值求解平衡每跳平均信噪比的优化问题，得到了一个最优中继位置方案。数值结果表明，最佳方案导致SNR性能增益超过1 dB。所有的解析表达式都通过Monte-Carlo仿真验证了多跳DF中继网络在认知环境中的优势。
2013-01-03 cs.IT math.IT
Performance of the Generalized Quantize-and-Forward Scheme over the Multiple-Access Relay Channel
研究了在慢衰落多址接入中继信道（MARC）中基于广义量化转发（GQF）方案的半双工（HD）中继，其中中继节点不知道中继到目的链路的信道状态信息（CSI）。中继器在传输块的第一时隙中监听信道，并在第二时隙中协作地向目的地传输。为了研究GQF的性能，我们采取了以下步骤：1）GQF方案被应用于建立离散无记忆半双工MARC和相应的加性高斯白噪声信道的可达速率区域。该方案是基于量化和转发（QF）方案和单块两个时隙编码结构的推广。2)作为慢衰落信道的一般性能度量，GQF方案的公共中断概率和期望和速率（总吞吐量）已经被表征。数值算例表明，当中继站不能访问中继站-目的地链路的CSI时，GQF方案优于其他中继方案，例如，经典的压缩转发（CF）、解码转发（DF）和放大转发（AF）。3)对于具有异构用户信道和服务质量（QoS）要求的MAC信道，也获得了GQF方案的个体中断概率和总吞吐量，并显示出优于经典CF方案。
2014-06-19 cs.IT math.IT
A Low-Complexity Message Recovery Method for Compute-and-Forward Relaying
计算和转发中继策略通过在中间中继对发送消息的线性组合进行解码来实现高计算速率。然而，如果所涉及的中继独立地选择要解码的消息的组合，则不能保证整个线性方程组在目的地是可解的。在这篇文章中，它表明，高斯衰落信道模型与两个发射机和两个中继，总是选择的组合，最大化的计算速率往往导致的情况下，原始消息无法恢复。它进一步表明，通过限制继电器选择精心设计的方程组，可以保证一个可解的系统，同时保持高的计算速率。所提出的方法具有恒定的计算复杂性，不需要继电器之间的信息交换。
2015-04-20 cs.IT math.IT
Differential Amplify-and-Forward Relaying Using Linear Combining in Time-Varying Channels
在无线中继网络中，可以采用差分编码和解码来规避信道估计。本文研究了时变信道中采用线性组合和任意固定组合权值的差动放大转发中继。精确的比特出错率（BER）的分析，获得了该系统使用DBPSK调制和随时间变化的瑞利衰落信道。几组组合权重和在各种衰落情况下的仿真结果验证了分析。
2015-12-04 cs.IT math.IT
Spatially Coupled LDPC Codes for Decode-and-Forward in Erasure Relay Channel
我们考虑空间耦合的原模图为基础的LDPC码的三端擦除中继信道。据观察，BP阈值，解码错误概率收敛到零的信道的最大擦除概率，空间耦合码，特别是空间耦合的MacKay-Neal码，是接近理论极限的中继信道。实验结果表明，基于空间耦合原模图的LDPC码具有很大的潜力来达到一般中继信道的理论极限。
2011-06-19 cs.IT math.IT
Towards a Low-Complexity Dynamic Decode-and-Forward Relay Protocol
动态解码转发（DDF）中继协议是一种相对较新的协作方案，在分集复用增益折衷和出错率方面取得了令人满意的理论结果。在文献中已经广泛地研究了单个继电器的情况，并且已经提出了接近最佳性能的几种技术。然而，直到最近，对于多个继电器的情况的实际实现被认为更具挑战性。最近提出了一种基于旋转的DDF技术，适用于任何数量的继电器，有望克服重要的实施障碍。本文概述了DDF协议，描述了不同的实现技术，并比较了它们的性能。
2010-12-02 cs.IT math.IT
Relay Subset Selection in Wireless Networks Using Partial Decode-and-Forward Transmission
本文考虑了在两跳无线网络中选择一个节点子集作为中继来帮助源-目的地对之间的通信的问题。最优中继子集选择的目标是最大限度地提高整体吞吐量是一个困难的问题，取决于多个因素，包括节点的位置，队列长度和功耗。本文采用部分解码转发策略，提高了中继选择问题的易处理性和整个网络的性能。请注意，所选中继的数量最终决定了网络的性能。本文基准此性能通过确定净多样性实现使用选择的中继和部分解码转发策略。该框架随后被用来进一步转换成一个更简单的继电器放置问题的继电器选择，和两个基于邻近的近似算法的开发，以确定适当的一组继电器选择在网络中。其他选择策略，如随机中继选择和贪心算法，依赖于信道状态信息也被提出。本文的结论表明，建议的基于邻近的中继选择策略产生接近最优的预期率为少数选定的中继。
2008-05-22 cs.IT math.IT
Joint resource allocation in SWIPT-based multi-antenna decode-and-forward relay networks
在本文中，我们考虑中继辅助的同时无线信息和功率传输（SWIPT）的两跳合作传输，其中一个半双工多天线中继采用解码和转发（DF）中继策略的信息转发。中继被假定为是无能量的，并且需要从源节点收获能量。通过在每个中继天线处嵌入功率分裂（PS）来协调接收的能量和信息，在多天线中继节点处确定PS比和功率分配的联合问题被公式化以最大化端到端可达速率。我们表明，在这样的SWIPT系统中的多天线中继等效为一个虚拟的单天线中继，并与封闭形式的最优解的问题。为了降低PS方案的硬件成本，我们进一步提出了天线分簇方案，其中中继处的多个天线被划分为两个不相交的组，分别专门用于信息解码和能量收集。最优聚类算法是首次提出的，但具有指数复杂度。在此基础上，提出了一种贪婪聚类算法，该算法具有线性复杂度，且性能接近最优.通过理论分析和仿真结果提供了一些有价值的见解。
2017-06-18 cs.IT math.IT
Filter-and-Forward Transparent Relay Design for OFDM Systems
在本文中，滤波和转发（FF）中继设计的正交频分复用（OFDM）传输系统被认为是改善系统性能比简单的放大和转发（AF）中继。与传统的OFDM中继执行OFDM解调和再调制，以减少处理复杂度，建议FF中继直接过滤输入信号在时域与有限脉冲响应（FIR）和转发滤波后的信号到目的地。三个设计标准被认为是优化继电器滤波器。第一个准则是中继器发射功率受每子载波信噪比（SNR）约束的最小化，第二个准则是最坏子载波信道SNR受源和中继器发射功率约束的最大化，以及第三个准则是数据率受源和中继器发射功率约束的最大化。证明了第一个问题通过半定松弛化为一个半定规划问题，并且在较弱的条件下，松弛的半定规划问题的解是秩1的。对于后两个问题，联合源功率分配和中继滤波器设计的问题被认为是和每个问题的交替优化和投影梯度法（PGM）的基础上提出了一个有效的算法。数值结果表明，建议FF继电器显着优于简单AF继电器的复杂性增加不明显。因此，所提出的FF中继提供了一个实际的替代AF中继方案的OFDM传输。
2013-05-16 cs.IT math.IT
Diversity Multiplexing Tradeoff of the Half-duplex Slow Fading Multiple Access Channel based on Generalized Quantize-and-Forward Scheme
研究了半双工慢衰落多址接入中继信道（HD-MARC）下广义量化转发（GQF）中继方案的分集复用折衷（DMT）问题。压缩和转发（CF）方案已被证明，以实现最佳的DMT时，中继的目的地链路的信道状态信息（CSI）是在中继。然而，由于无线系统的实际考虑，在中继处具有中继-目的地链路的CSI并不总是可能的。相比之下，在这项工作中，DMT的GQF方案推导没有中继目的地链路CSI在中继。它示出，即使没有知识的中继目的地CSI，GQF计划实现相同的DMT，实现CF计划与CSI的全部知识。
2014-06-20 cs.IT math.IT
Outage Probability of Overhearing Amplify-and-Forward Cooperative Relaying
研究了采用空时网络编码（STNC）的偷听放大转发（AF）协作中继的中断性能。首先，这种中继系统的传输协议，即，提出了一种基于STNC的具有偷听AF中继的协作中继（STNC-OHAF）。然后分析了STNC-OHAF的瞬时端到端信噪比表达式。在此基础上，STNC-OHAF在独立但不一定同分布（i.n.i.d）的瑞利衰落信道的中断概率的显式表达式的理论推导。数值结果验证了我们的理论分析，并表明通过引入中继间的偷听，系统的中断性能可以大大改善。它还表明，有一个折衷的系统总中断容量和发送的符号数。
2015-01-04 cs.IT math.IT
On the Rate Achievable for Gaussian Relay Channels Using Superposition Forwarding
我们分析了三节点高斯中继信道中块马尔可夫编码（解码转发）和边信息编码（压缩转发）叠加的可达速率。一般认为，叠加由于其通用性，可以执行解码和转发或压缩和转发。我们证明，在类高斯分布，这是不是这样的情况下：叠加方案只实现了一个速率，等于最大的解码和转发或压缩和转发单独实现的速率。我们还提出了一个叠加方案，结合广播与解码和转发，即使没有达到更高的速率比解码和转发，为我们提供了洞察上述主要结果。
2010-10-15 cs.IT math.IT
Combined Decode-Forward and Layered Noisy Network Coding Schemes for Relay Channels
我们提出了两种编码方案相结合的解码前向（DF）和噪声网络编码（NNC）与不同的风味。第一种是单向中继信道的组合DF-NNC方案，该方案通过执行速率分裂、部分块马尔可夫编码和NNC，将DF和NNC作为特例。第二种是结合两种不同的DF策略和分层NNC的双向中继信道。一种DF策略在源处以中继处的功率分割为代价执行相干块马尔可夫编码，另一种执行独立的源和中继编码但具有全中继功率，并且分层NNC允许每个目的地具有不同的压缩率。分析和仿真结果表明，这两种方案都能充分利用DF和NNC的优点，取代各自的方案。
2012-05-20 cs.IT math.IT
Compute-Compress-and-Forward: Exploiting Asymmetry of Wireless Relay Networks
计算转发（CF）通过允许中继计算源消息的组合来利用无线网络中的干扰。在中继器处计算的消息组合是相关的，并且因此直接将这些组合转发到目的地通常会导致信息冗余和频谱效率低下。为了解决这个问题，我们提出了一种新的中继策略，称为计算压缩和转发（CCF）。在CCF中，源消息使用在嵌套编码和成形格链上构造的嵌套格码进行编码。CCF与CF的关键区别在于在中继的计算和转发阶段之间插入额外的压缩阶段，从而降低中继的转发信息速率。在每个中继器处的压缩阶段由两个操作组成：首先在适当选择的网格（称为量化网格）上对计算出的消息组合取模，然后在另一个网格（称为模网格）上取模。我们研究了量化和模格的设计，并提出了连续恢复算法，以确保源消息在目的地的可恢复性。在此基础上，我们制定了一个和率最大化问题，在一般的NP-难混合整数规划。一个低复杂度的算法，提出了一个次优的解决方案。数值结果表明，CCF优于现有的CF计划。
2015-03-19 cs.IT math.IT
