On the Optimality of Treating Interference as Noise: General Message Sets
在K用户高斯干扰信道中，已经表明，如果对于每个用户，期望信号强度不小于来自该用户的最强干扰和对该用户的最强干扰的强度之和，（所有数值均以dB为单位），则从广义自由度（GDoF）的角度来看，将干扰视为噪声（TIN）是最佳的并且将整个信道容量区域实现在恒定间隙内。在这项工作中，我们表明，对于这样的TIN最佳干扰信道，即使消息集被扩展到包括从每个发射机到每个接收机的独立消息，作为原始干扰信道的新信道的操作和作为噪声的干扰处理仍然是最佳的总和容量到一个恒定的间隙。此外，我们将结果扩展到具有任意数量的发射器和接收器的X通道的一般设置中的TIN的总和GDoF最优性。
2014-01-12 cs.IT math.IT
Cognitive Interference Channels with Confidential Messages under Randomness Constraint
Liang等人提出的带机密信息的认知干扰信道（CICC）是一种新的信道模型.艾尔正在调查。在编码系统中考虑安全性时，众所周知，发送方需要使用随机编码来避免所传输的机密消息的信息被泄露给窃听者。对于CICC，研究了实现随机编码的随机数的速率与通信速率之间的权衡，并完全刻画了最优权衡。
2012-04-25 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Cognitive Interference Channel with Confidential Messages
在强保密准则下，针对具有机密信息的认知干扰信道（CICC），提出了一种低复杂度、保密容量可达的极化编码方案。用于干扰信道的现有极化编码方案依赖于将极化码用于多址信道，其码构造问题可能是复杂的。我们表明，CICC的整个保密容量区域可以通过简单的点对点极化码实现，由于认知，我们提出的方案需要在编码器的随机率最小。
2017-10-27 cs.IT math.IT
The Gaussian Many-to-One Interference Channel with Confidential Messages
本文研究了$K$ -用户多对一干扰信道中的保密消息，在该信道中，$K$-用户体验所有其他$K-1$用户的干扰，同时被视为这些用户的所有消息的窃听者。我们推导出可实现的速率和上界的总和速率为这个信道，并表明，可实现的总和速率和它的上界之间的差距是$\log_2(K-1)$位每信道使用非常强的干扰下，当干扰用户有相等的功率约束和干扰链路信道增益。这项工作的主要贡献是：（一）嵌套格码提供保密时，干扰存在，（二）一个保密的总和率上限被发现强干扰制度和（iii）它被证明，在非常强的干扰和对称设置，可实现的总和率和上限之间的差距是恒定的传输功率。
2009-05-16 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Cognitive Interference Channel with a Common Cognitive Message
在本文中，认知干扰信道与一个共同的消息，一个经典的认知干扰信道中的认知消息在两个接收机解码的变化，进行了研究。对于这个信道模型，新的外部和内部边界的开发，以及新的容量结果的离散无记忆和高斯的情况下。外边界是使用最初由佐藤开发的经典干扰信道和奈尔和埃尔贾迈勒的广播信道的边界技术。结合速率分裂、叠加编码和合并，得到了一个通用的内界。内外边界一致的“非常强的干扰”和“初级解码认知”制度。第一种机制包括这样的信道，其中在使两个接收器解码两个消息中没有最优性的损失，而在后一种机制中，在认知接收器处的干扰预消除实现容量。高斯信道的容量被证明是在一个恒定的加法间隙和一个恒定的乘法因子。
2012-08-20 cs.IT math.IT
New Results on the Capacity of the Gaussian Cognitive Interference Channel
两个用户的高斯认知干扰信道的容量，其中一个发射机具有两个消息的知识的经典干扰信道的变化，是已知的几个参数制度，但仍然是未知的一般。在本文中，我们考虑以下可实现的方案：认知发射机预编码其消息对在其预期的接收机由主用户创建的干扰，和认知接收机只解码其预期的消息，类似于“弱干扰”的最佳方案;主解码器解码这两个消息，类似于“非常强的干扰”的最佳方案。虽然认知消息是相对于主消息进行预编码的，但是通过对其进行解码，主接收器获得关于其自身消息的信息，从而提高其速率。我们表明：（1）该方案实现了我们所说的“初级认知解码”机制的容量，即，不包括在已知容量的“非常强的干扰”状态中的“强干扰”状态的子集;（2）对于大得多的参数集，该方案在1比特/s/Hz或因子2的容量内，从而改进了最佳已知的恒定间隙结果;（3）基于对近似容量结果的分析，我们提供了对认知编码器处的干扰预编码与主接收器处的干扰解码之间的权衡的见解。
2010-07-09 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
Lattice Codes for Many-to-One Interference Channels With and Without Cognitive Messages
针对高斯认知多对一干扰信道，给出了一个新的可达速率域。所提出的新的编码方案是基于计算和转发的方法与格码。使用的想法解码的码字的总和，我们的计划大大改善了传统的编码方案，将干扰作为噪声或解码消息的同时。我们的策略也直接扩展到通常的多对一的干扰信道没有认知的消息。与通常的计算和转发方案相比，其中固定的格用于代码构造，新的方案采用缩放格，并且还包括用于认知干扰信道的现有方案的关键成分。有了这个新的组件，我们的计划实现了更大的速率区域一般。对于某些对称信道设置，建立新的恒定间隙或容量结果，其与系统中的用户数量无关。
2015-01-12 cs.IT math.IT
On the Sum Rate of a 2 x 2 Interference Network
在M × N干扰网络中，有M个发射机和N个接收机，每个发射机具有用于接收机的2^N-1个可能的非空子集中的每一个的独立消息。我们考虑了具有6个可能消息的2 × 2干扰网络，其中2 × 2干扰信道和X信道分别是仅用2个和4个消息得到的特殊情况。从一个类似于Han-Kobayashi区域的可达速率区域出发，我们得到了一个可达和速率。对于高斯干扰网络，我们确定6个消息中的哪一个足以在低、混合和强干扰条件下使该速率区域内的总速率最大化。据观察，在几种情况下，2个消息就足够了。
2016-12-23 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
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 Networks with General Message Sets: A Random Coding Scheme
本文介绍了具有通用消息集的干扰网络（IN-GMS），其中多个发射机向多个接收机发送消息：每个发射机子集向每个接收机子集发送一个单独的消息。对于这样一个一般的情况下，一个可扩展性方案，提出了使用随机编码。该方案是基于具有公共消息的多址接入信道（MAC）的容量实现方案以及具有公共消息的广播信道（BC）的最佳可扩展性方案而系统地构建的。还提供了随机码本构造过程的图形说明，通过使用该图形说明，易于理解可重复性方案。建议的可扩展性计划的一些好处进行了说明。它还表明，由此产生的速率区域是最佳的一类正交INs-GMS，从而产生的容量区域。最后，它表明，如何这个一般的可扩展性计划可以用来获得容量内界的干扰网络具有不同的消息分布，在大多数情况下，建议的可扩展性计划导致最好的已知容量内界的底层信道。还可以针对新的通信场景导出容量内界。
2011-07-10 cs.IT math.IT
On the Achievable Rate Regions for Interference Channels with Degraded Message Sets
具有降级消息集的干扰信道（IC-DMS）指的是这样的通信模型，其中两个MIMO尝试通过公共介质同时与它们各自的接收机通信，并且其中一个MIMO具有关于由另一个MIMO发送的消息的完整和先验（非因果）知识。一个编码方案，共同具有的优点，合作编码，协作编码，脏纸编码，开发这样的信道。借助于这种编码方案，在离散无记忆和高斯的情况下，IC-DMS的可实现的速率区域的推导，其中，在一般情况下，包括几个以前已知的速率区域。高斯情况下的数值例子表明，在高干扰增益制度，派生的可实现的速率区域提供了相当大的改进，这些现有的结果。
2007-04-05 cs.IT math.IT
On the Achievable Rate Regions for a Class of Cognitive Radio Channels: Interference Channel with Degraded Message Sets with Unidirectional Destination Cooperation
本文研究了认知无线电信道中单向目的地协作所带来的容量增益。我们提出了一种新的信道，干扰信道与降级的消息集与单向目的地合作（IC-DMS-UDC），允许认知无线电的接收机（次要用户）参与中继的信息为主系统（合法用户）。我们的主要结果是开发了一个可实现的速率区域，它结合了凝胶的fand-Pinkser编码与部分解码和转发策略中采用的中继信道。在高斯的情况下，该区域的数值评估也提供了证明的改进。
2010-08-05 cs.IT math.IT
The Gaussian Many-to-1 Interference Channel with Confidential Messages
多对一干扰信道由于体现了干扰网络的本质而受到关注，同时比一般的K用户干扰信道更易处理。在本文中，我们引入信息理论的保密性，这个模型和考虑的多对一干扰信道的机密消息，其中每个接收机，特别是一个受到干扰，也是一个干扰用户的消息需要保密。我们推导出可实现的保密和速率为这个通道使用嵌套格码，以及上界的保密和速率为所有可能的信道增益配置。我们确定了几个非平凡的情况下，上限和实现的保密和速率之间的差距只是一个函数的用户K的数量，并且在所有可能的信道增益配置在每种情况下是均匀的。此外，我们确定了该通道的安全自由度，并表明它相当于其自由度，即，高信噪比下的保密是免费的。
2010-05-04 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the MIMO 2x2 Interference Network with General Message Sets
我们建立了MIMO 2x2干扰网络的DoF区域，该网络具有一个通用消息集，由9个消息组成，每个消息用于已知该消息的发射机子集和期望该消息的接收机子集的每一对。一般的九个消息的网络上的外边界，然后它被证明是紧的，建立自由度区域的最一般的天线设置，其中所有四个节点具有任意数量的天线。DoF最优方案适用于具有恒定信道系数的MIMO 2x2网络，并且因此更有理由适用于时/频变化信道场景。特别地，提出了一种线性预编码方案，其可以实现DoF区域中的所有DoF元组。其中，精确的角色所扮演的发射迫零，干扰对齐，随机波束成形，符号扩展和非对称复杂的信令划定。例如，我们确定了一类天线设置中，ACS是需要实现的分数值的角点。显然，所有以前未知的情况下的2 × 2干扰网络的九个消息的子集的自由度区域建立作为本文的一般结果的特殊情况。特别地，建立了公知的四消息（甚至三消息）MIMO X信道的DoF区域。这个问题一直悬而未决，尽管以前的研究发现，内部和外部的边界并不严格的一般。因此，从包括四个X信道消息中的至少三个的本工作的九消息2x2干扰网络的一般DoF区域获得的所有特殊情况的DoF区域是新的，以及许多其他情况。我们的工作揭示了如何通过适当选择消息集来使用相同的物理2x2网络，以灵活有效的方式充分利用信道资源。
2016-03-04 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Decoded Message Passing
拓扑干扰管理（TIM）问题研究除了网络拓扑之外没有信道状态信息的部分连接的干扰网络（即，连接图）。在本文中，我们考虑了上行链路蜂窝网络中的类似问题，同时在接收器处启用消息传递（例如，基站），使得解码的消息可以经由回程链路被路由到其它接收机，以帮助进一步提高网络性能。对于这个TIM问题与解码消息传递（TIM-MP），我们建模的干扰模式的冲突有向图，连接正交访问冲突有向图上的非循环集着色，并显示一对一的干扰对齐归结为正交访问，因为消息传递。借助多面体组合学，我们确定了某些类别的网络拓扑结构的结构特性，其中正交访问实现了信息理论意义上的最佳自由度（DoF）区域。与传统的索引编码与同时解码的关系也研究了制定一个广义的索引编码问题与连续解码作为解码消息传递的结果。还研究了约简性和临界性的性质，通过这些性质，我们能够证明正交访问在对称自由度方面的线性最优性，对于所有可能的网络拓扑结构（218个实例），最多四个用户的网络。还讨论了消息传递的开销和可实现的对称DoF之间的权衡的实际问题，希望促进有效的回程利用率。
2017-02-26 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channel with Common Message and Intersymbol Interference
在本文中，我们描述了两个用户的线性高斯复合多址信道的容量区域与公共消息（MACC）和符号间干扰（ISI）下的输入功率约束。通过定义一个n块无记忆圆形高斯复合MACC模型，并应用离散傅里叶变换（DFT）将n块信道分解为一组独立的并行信道，从而将信道转换为等价的无记忆信道，从而得到该区域.实际上，在无限块长的极限下，原始高斯复合MACC的容量区域等于n块圆形高斯复合MACC的容量区域。然后利用得到的容量域，推导出具有公共信息和码间干扰的强干扰信道的容量域。
2012-12-18 cs.IT math.IT
A Message-Passing Approach for Joint Channel Estimation, Interference Mitigation and Decoding
信道不确定性和同信道干扰是诸如下一代蜂窝网络的无线系统设计中的两个主要挑战。本文研究了一种同时存在时变瑞利衰落和与期望信号形式相似的强同信道干扰的无线信道模型的接收机设计。假设可以通过使用导频来估计期望信号的信道系数，而没有用于干扰信号的导频可用，如在许多实际无线系统中的情况。由于干扰过程是非高斯的，因此将其视为高斯噪声通常会导致不可接受的性能。为了利用时间上的干扰和相关衰落的统计信息，提出了一种用于联合信道估计、干扰抑制和解码的迭代消息传递架构。每个消息采用高斯密度混合的形式，其中分量的数量是有限的，使得接收器的总体复杂度对于每个符号是恒定的，而不管帧和码长度。编码和未编码系统的仿真结果表明，该接收机的性能显着优于传统的接收机与线性信道估计，并在假设的衰落模型的失配是鲁棒的。
2009-10-15 cs.IT math.IT
Integer-Forcing Message Recovering in Interference Channels
在本文中，我们提出了一个称为整数强制消息恢复（IFMR）的计划，使接收机恢复他们所需的信息在干扰信道。与最先进的整数强制线性接收机（IFLR）相比，我们提出的IFMR方法需要解码的消息数量少得多。在我们的方法中，每个接收器恢复独立的线性整数组合的期望的消息，每个从两个独立的方程。我们提出了一个有效的算法，顺序找到最大速率的方程和整数组合。我们评估我们的计划的性能和比较的结果与最小均方误差（MMSE）和迫零（ZF），以及IFLR计划。结果表明，我们的IFMR计划优于MMSE和ZF计划，在可达到的速率，相当。此外，与IFLR相比，IFMR方案在中等信噪比下实现的速率略低，实现复杂度显著降低。
2017-01-29 cs.IT math.IT
On feasibility of perfect interference alignment in interference networks
干扰对齐（IA）主要通过在多个维度上对干扰进行编码来实现。直觉上，需要对准的干扰信号越多，对准它们所需的维度数量就越大。这种维数的要求提出了一个重大的挑战IA在实际系统中。本文研究了3用户干扰信道（IC）的信道结构的充要条件，使理想的IA在有限的信道扩展数内是可行的。结果表明，如果只有一个干扰信道系数可以被设计为一个特定的值，干扰将在所有接收机完美对齐。
2016-01-17 cs.IT math.IT
The Capacity Region of Distributed Multi-User Secret Sharing under The Perfect Privacy Condition
研究了在完全隐私条件下的分布式多用户秘密共享问题。在DMUSS问题中，部署了多个秘密消息，并且将共享卸载到存储节点。此外，由于每个秘密消息的解码集合只有一个集合，在完全隐私条件下，该集合也是所有其他秘密消息的合谋集合，因此访问结构是极不完整的。秘密消息速率被定义为由份额的大小归一化的秘密消息的大小。我们的特点的DMUSS问题的容量区域时，给定的访问结构，定义为所有可实现的速率元组的集合。在可实现的方案中，我们假设所有的份额是相互独立的，然后设计解码功能的基础上，每个秘密消息的解码集合只有一个集合。证明了完全隐私条件等价于由不同的不定元和零组成的矩阵的满秩性质。如果字段大小大于秘密消息的数量，则这种解决方案确实存在。最后，利用秘密大小的上界为非合谋份额大小之和的匹配逆命题，刻画了在完全隐私条件下DMUSS问题的容量域.
2023-02-08 cs.IT math.IT
Discrete Memoryless Interference and Broadcast Channels with Confidential Messages: Secrecy Rate Regions
我们研究离散无记忆干扰和广播信道的信息理论安全与独立的机密消息发送到两个接收器。机密信息以信息论的保密性被传送给它们各自的接收者。也就是说，每个接收者都完全不知道要发送给另一个接收者的消息。秘密级别由窃听接收器处的含糊率来衡量。在本文中，我们提出了这两个通信系统的保密容量区域的内界和外界。导出的外边界具有适用于两个信道模型的相同的互信息表达式。不同之处在于优化表达式的输入分布。内边界速率区域通过随机分箱技术实现。对于广播信道，双合并编码方案允许联合编码和保密性的保持。此外，我们表明，对于一个特殊的情况下的干扰信道，被称为开关信道，两个界限满足。最后，我们描述了高斯干扰信道的几种传输方案，并推导出它们的可达速率区域，同时确保互信息理论的保密性。提出了一种编码方案，其中发射机专用的一些功率来创建人工噪声，并显示优于时间共享和简单的多路复用传输的机密消息。
2007-12-11 cs.IT math.IT
Interference Mitigation via Rate-Splitting and Common Message Decoding in Cloud Radio Access Networks
云无线接入网络（C-RAN）通过实现基站（BS）的密集部署并将其连接到中央处理器（CP）来帮助克服无线资源的稀缺性。本文考虑了C-RAN的下行链路，其中云通过有限容量的回程链路连接到BS。本文提出了分裂成两个部分，一个私人部分在预期的用户只解码的每个用户的消息，和一个共同的部分，可以在一个子集的用户解码，作为一种手段，使大规模的干扰管理CRAN。为此，本文优化了一种结合速率分裂（RS）、公共消息解码（CMD）、分簇和协作波束形成的传输方案。该论文的重点是最大化加权和速率服从每BS回程容量和发射功率约束，以便联合确定RS-CMD传输模式，集群的BS服务每个用户的私有和公共消息，以及每个用户的私有和公共消息的相关联的波束成形向量。本文提出了解决这样一个复杂的非凸优化问题，使用$l_0$ -范数松弛技术，其次是内凸近似（ICA），从而获得稳定的解决方案，放松的非凸问题。数值结果表明，所提出的方法提供了显着的性能增益相比，传统的干扰缓解技术在CRAN中，将干扰作为噪声（TIN）。
2019-04-20 cs.IT math.IT
On the Capacity of a General Multiple-Access Channel and of a Cognitive Network in the Very Strong Interference Regime
1979年，Han确定了在发送节点之间具有任意消息分布的多址信道的容量，并且容量区域的表达式包含许多速率界限，并且随着消息的数量呈指数增长。我们推导出一个更紧凑的表达的容量区域中，该信道的速率界限的数量取决于在编码器的消息的分布。使用这个表达式，我们证明了一类一般的认知网络，我们表示为“非常强的干扰”制度的能力。在这种情况下，在所有接收机解码所有消息时没有速率损失，并且容量区域减少到复合多址信道的容量。该结果概括了干扰信道、认知干扰信道、具有认知中继的干扰信道和许多其他信道的“非常强的干扰”容量结果。
2012-02-05 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Dynamic Interference Management with Flexible Message Assignments
干扰管理的问题被认为是在一个线性干扰网络的情况下，是长期的信道波动，由于阴影衰落。所使用的衰落模型是一个在网络中的每个链路是独立的概率为p的擦除。它是假设，在网络中的每个接收器是在一个唯一的消息，这是在M个发射机可用感兴趣。从自由度（DoF）的角度分析了无擦除设置的最优方案，并提出了在更高的擦除概率下具有更好的平均DoF性能的新方案。另外，对于M=1，针对每个p值表征每用户DoF的平均值，并且识别最优消息分配。对于M>1，它首先建立，有没有战略分配的消息，在网络中的发射机是最佳的所有值的p.最佳的合作迫零方案，然后确定为M=2，并示出信息理论上最优时，最大的子网，不包含删除的链接的大小是最多5。
2018-07-14 cs.IT math.IT
On Constant Gaps for the Two-way Gaussian Interference Channel
我们介绍了双向高斯干扰信道，其中有四个节点与四个独立的消息：两个消息要发送的高斯干扰信道在$\rightarrow$方向，同时与两个消息要发送的干扰信道（带内，全双工）在$\leftarrow$方向。在这样的双向网络中，所有节点都是消息的发送器和接收器，允许它们将当前信道输入适配到先前接收的信道输出。我们提出了两个新的外边界上的对称和速率的双向高斯干扰信道与复杂的信道增益：一个下完全自适应（所有4个节点被允许适应输入到以前的输出），和一个下部分自适应（只有2个节点被允许适应，其他2个被限制）。我们表明，简单的非自适应计划，如韩和小林计划，其中输入的功能的消息，而不是过去的输出，在每个方向上使用的是足够的，以实现在一个恒定的差距，这些完全或部分自适应的所有信道制度的外部边界。
2012-10-05 cs.IT math.IT
An Achievable Rate Region for Cognitive Radio Channel With Common Message
研究了基于公共消息的认知无线电信道（CRCC）.在该信道中，类似于认知无线电信道（CRC），我们有一个认知用户，该认知用户对主消息具有完全的非因果知识，并且类似于具有公共消息的干扰信道（ICC），两个发射机处的信息源在统计上是相关的，并且两个发射机不仅需要向其对应的接收机发送私有消息，而且需要向其对应的接收机发送某些公共消息。通过使用一个特定的组合的叠加编码，合并方案和同时解码，我们提出了一个统一的可实现的速率区域的CRCC，其中包括几个现有的结果CRC，ICC，干扰信道没有公共消息（IC），强干扰信道和复合多址信道与公共信息（SICC和CMACC）。
2011-08-10 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
Approximate Sum-Capacity of K-user Cognitive Interference Channels with Cumulative Message Sharing
本文考虑了K个用户的认知干扰信道，其中一个主用户和K-1个次用户/认知发射机具有累积消息共享结构，即认知发射机$i\in [2:K]$非因果地知道索引小于i的用户的所有消息。我们提出了一个可计算的外边界有效的任何无记忆通道。我们首先评估高斯噪声信道的高SNR线性确定性近似的和速率外界。这被示出为具有任意信道增益的3用户信道的容量和对称K用户信道的总容量。很有趣。对于仅具有第K个认知知道的K个用户信道，所有其它消息足以实现容量，即，不需要在发射机2处对K-1的认知。其次，对称高斯噪声信道的总容量的特点是在一个常数的加法和乘法的差距。所提出的可实现的加性间隙的方案是基于脏纸编码，并且可以被认为是MIMO广播方案，其中由于消息共享结构，只有一个编码顺序是可能的。与其他多用户干扰信道模型不同，单个方案既适用于弱干扰，也适用于强干扰。与此方案的广义自由度（gDOF）被证明是K的函数，在非认知的情况下，广播信道的情况下。有趣的是，它表明，随着用户的数量增长到无穷大的gDoF的K-用户的认知干扰信道与累积的消息共享趋于gDoF的广播信道与K-天线发射机和K个单天线接收机。分析的加法和乘法差距是用户数量的函数。内、外边界的数值计算表明，实际间隙小于解析间隙。
2013-01-26 cs.IT math.IT
Capacity of Some Index Coding Problems with Symmetric Neighboring Interference
具有对称相邻干扰（SNI）的单个单播索引编码问题（SUICP）具有相等数量的$K$消息和$K$接收机，第$k$接收机$R_{k}$想要第$k$消息$x_{k}$并且具有边信息$\mathcal{K}_{k}=(\mathcal{I}_{k} \cup x_{k})^c,$，其中${I}_k= \{x_{k-U},\dots,x_{k-2},x_{k-1}\}\cup\{x_{k+1}, x_{k+2},\dots,x_{k+D}\}$是与在其期望消息之后的$D$消息和在其期望消息之前的$U$消息的干扰。Maleki、Cadambe和Jafar得到了$(K)$趋于无穷大的对称相邻干扰单单播索引编码问题（SNI-SUICP）的容量，Blasiak、Kleinberg和Lubetzky得到了$(D=U=1)$的特殊情况，其中$K$是有限的。在这项工作中，对于任何有限的$K$和任意的$D$，我们获得了情况$U=gcd(K,D+1)-1.$的容量。我们的证明是建设性的，即，我们给出了实现该容量的线性索引码的显式构造。
2017-05-18 cs.IT math.IT
Multiuser Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
推导了三用户干扰信道下发射机通过非因果消息共享机制以单向方式合作的速率区域和外边界。三用户信道促进了主发射机和次发射机（或认知发射机）之间的消息共享的不同方式。单向消息共享从两个用户到三个用户的三个自然扩展：（i）累积消息共享;（ii）主要的消息共享;（iii）认知的消息共享。为了强调干扰管理的概念，基于发射机处的不同速率划分策略对信道进行分类。标准的技术，叠加编码和凝胶'fand-Pinsker的装箱原则，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。高斯信道的情况下的仿真结果，它们使视觉比较的可实现的速率区域为不同的消息共享方案，以及外部边界。这些结果还提供了有用的见解，在发射机的速率分裂的影响，这有助于更好地在接收机的干扰管理。
2011-02-22 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
Independent signaling achieves the capacity region of the Gaussian interference channel with common information to within one bit
具有公共信息的干扰信道（IC-CI）由在公共噪声介质上通信的两个发射-接收对组成。每个发送器具有用于其配对的接收器的单独消息，并且另外，两个发送器具有要递送到两个接收器的公共消息。在本文中，通过明确的内部和外部边界的容量区域，我们建立的高斯IC-CI的容量区域内的一个比特的有界间隙，独立于所有的信道参数的值。使用此恒定间隙表征，确定广义自由度（GDoF）区域。它示出的共同的消息的引入导致GDoF的增加超过可实现的高斯干扰信道上没有一个共同的消息，因此，在可实现的速率的一个无界的改善。一位内容量结果的令人惊讶的特征是，大部分可用益处（即，在一比特容量内），这是由于公共消息是通过简单且明确的编码方案来实现的，该编码方案涉及两个发射机处的独立信令，从而实际上，该方案放弃了由于两个发射机处的公共消息的共享知识而固有地可用的发射机协作的机会。
2012-02-29 cs.IT math.IT
Two-way Interference Channels
我们考虑双向干扰信道（IC），其中前向和后向信道是IC但不一定相同。我们首先考虑的情况下，只有两个前向消息和反馈是通过后向IC提供帮助前向消息传输。对于该通道的线性确定性模型，我们开发了匹配大范围通道参数的内边界和外边界。我们发现，反向IC可以更有效地用于反馈，而不是如果它被用于发送自己的独立的反向消息。因此，我们表明，反馈可以提供一个净增加容量，即使反馈成本考虑在内。此外，我们扩展到一个更一般的情况下，两个额外的独立的后向消息，从中我们发现，互动可以提供一个任意大的增益容量。
2012-02-22 cs.IT math.IT
Message Feedback Interference Cancellation Aided UAMP Iterative Detector for OTFS Systems
针对高速移动场景下OTFS系统信号检测难题，提出利用变量节点最新反馈消息进行干扰消除的UAMP-MFIC迭代检测器，并采用快速递归方案控制复杂度，同时开发双向符号检测结构以缓解错误传播，仿真证明其性能优于现有检测器。
2024-01-05 cs.IT eess.SP math.IT
Cloud-Based Topological Interference Management: A Case with No Cooperative Transmission Gain
我们研究了线性网络中的干扰管理问题，回程约束允许通过云将消息集中分配给发射机。我们的设置是通用信道的设置，其中在发射机处没有信道状态信息可用。只知道网络拓扑结构，我们的特点是最佳的决策分配给发射机的消息，每个接收机有兴趣在一个消息，可以在N个发射机。我们表明，使用线性合作计划，每个用户的自由度不增加，因为我们增加N超越团结。因此，我们得出结论，所考虑的问题，线性合作传输不增加的自由度。
2016-05-17 cs.IT math.IT
Reduced Complexity Index Codes and Improved Upperbound on Broadcast Rate for Neighboring Interference Problems
具有对称相邻干扰（SNI）的单单播索引编码问题（SUICP）具有$K$消息和$K$接收机，第$k$接收机$R_{k}$想要第$k$消息$x_{k}$，并且具有在其期望消息之后的$D$消息和在其期望消息之前的$U$消息的干扰。Maleki，Cadambe和Jafar研究SUICP（SNI），因为它在拓扑干扰管理问题中的重要性。Maleki \textit{et. al.}将此设置的广播速率下限推导为$D+1$。在我们的前期工作中，对于具有任意$K,D$和$U$的SUICP（SNI），我们定义了2元组的集合$\mathbf{S}$，对于每个$(a,b) \in \mathbf{S}$，我们通过使用维数为$Kb \times (b(D+1)+a)$的编码矩阵构造了具有速率$D+1+\frac{a}{b}$的$b$维向量线性索引码.本文利用SUICP（SNI）的对称结构，通过对消息符号进行划分来减小编码矩阵的大小。本文所得到的速率与现有的向量线性索引码的速率相同。更具体地说，我们构造$b$维向量线性索引码SUICP（SNI）的$Kb$消息划分成$b(U+1)+c$集的一些非负整数$c$。我们使用大小为$\frac{Kb}{b(U+1)+c} \times \frac{b(D+1)+a}{b(U+1)+c}$的编码矩阵来分别编码每个分区。这种方法的优点是接收机需要存储至多$\frac{b(D…
2019-01-21 cs.IT math.IT
Blind Interference Alignment for MapReduce: Exploiting Side-information with Reconfigurable Antennas
University of California Irvine（加州大学尔湾分校）
本文研究全双工无线MapReduce中利用可重构天线的盲干扰对齐，通过分解为组播广播与带边信息单播两阶段，提出MDS码结构与迭代天线切换算法，实现消息内及消息间对齐以提升自由度。
2025-09-25 cs.IT math.IT
Compute-and-Forward: Harnessing Interference through Structured Codes
干扰通常被视为无线网络中通信的障碍。本文提出了一种新的策略，计算和转发，利用干扰，在网络中的用户之间获得显着更高的速率。其核心思想是中继应根据其观测到的信道系数来解码发送消息的线性函数，而不是将干扰视为噪声。在解码这些线性方程之后，中继简单地将它们发送到目的地，目的地给出足够的方程，可以恢复它们所需的消息。底层代码基于嵌套格，其代数结构确保码字的整数组合可以被可靠地解码。编码器将消息从有限域映射到格，解码器恢复格点的方程，然后将其映射回有限域上的方程。即使发射机缺少信道状态信息，该方案也是适用的。
2011-06-13 cs.IT math.IT
Three-User Cognitive Interference Channel: Capacity Region with Strong Interference
研究了两个主用户和一个认知用户的三用户认知无线电网络的容量域。提出了一种三用户认知干扰信道（C-IFC），该信道中的一个发射机具有认知能力，并且以非因果的方式知道另外两个发射机的消息。首先，基于允许所有接收机以两种不同的顺序解码所有消息的方案，得到三用户C-IFC的容量区域的两个内界。接下来，推导出两组条件，在这两组条件下，所提出的模型的容量区域与三用户C-IFC的容量区域相一致，其中所有三个消息都需要在所有接收器。在这些条件下，被称为强干扰条件，所提出的三用户C-IFC的容量区域的特征。此外，高斯三用户C-IFC被认为是和容量结果推导出高斯的情况下。文中还提供了一些数值例子。
2012-06-19 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Low-Density Parity-Check Codes over 2D Interference Channels via Density Evolution
本文从理论上分析了低密度奇偶检验（LDPC）码在二维干扰和加性高斯白噪声（AWGN）信道中的检测和译码问题。检测译码系统采用联合迭代检测译码方案（JIDDS），采用对数域和积算法对LDPC码进行译码。解释了JIDDS的图形表示。使用图形表示，我们证明了检测和解码系统的消息流邻域将是树状的足够长的代码长度。我们进一步确认，JIDDS的性能将集中在消息流邻域是树状的性能。基于树状消息流邻域，我们采用一种改进的密度进化算法来跟踪迭代过程中的消息密度。使用密度演化算法计算阈值，该阈值可以被认为是系统的理论性能极限。仿真结果表明，改进的密度演化算法可以有效地分析二维干扰系统的性能。
2017-01-13 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
On the Cooperative Communication over Cognitive Interference Channel
本文研究了认知干扰信道（CIC）中部分协作（PC）目的地（CIC-PC）通信问题。该信道由两个源节点组成，这两个源节点将两个独立的消息传送到它们对应的目的地节点。其中一个来源，称为认知来源，对另一个来源的信息具有非因果性知识，称为主要来源。假设每个目的地仅解码其预期的消息。另外，与认知源对应的目的地通过经由中继链路发送协作信息来辅助另一目的地。我们得到了一个新的上界的离散无记忆CI-CPC的容量区域。此外，我们还刻画了两类新信道的容量区域：（1）降级CIC-PC，（2）一类半确定性CIC-PC。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Polar Coding Strategies for the Interference Channel with Partially-Joint Decoding
现有的用于双用户干扰信道的极化编码方案遵循Han和Kobayashi的原始思想，其中分量消息被独立地编码，然后由一些确定性函数（即，均匀叠加编码）。本文在Chong，Motani和Garg的异构叠加编码方法的基础上，提出了一种新的干扰信道极化编码方案。证明了Han-Kobayashi策略中的全联合译码（接收方同时对发送方的公共消息和发送方的私有消息进行译码）可以简化为两种部分联合译码，这两种译码对极化码是友好的，具有实用的译码算法.所提出的编码方案需要较少的辅助随机变量，没有确定性函数，可以有效地构造。此外，我们将这一结果扩展到干扰网络，并表明所提出的部分联合解码方案是在干扰网络中设计异构叠加极化编码方案的一般方法。
2018-07-02 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Confidential Messages
拓扑干扰管理（TIM）问题是指研究K用户部分连通干扰网络，除了网络拓扑知识外，发送端没有信道状态信息（CSIT）。在本文中，我们研究的TIM问题与机密消息（TIM-CM），其中消息的机密性必须满足除了可靠性约束。特别是，每个传输的消息必须在其预期的接收器处可解码，并且在剩余的（K-1）个接收器处保持机密。我们的主要贡献是通过研究对称安全自由度（SDoF），为TIM-CM问题提出了一套全面的结果。为此，我们首先刻画了任意拓扑的正对称SDoF可行性的充分必要条件。接下来，我们提出了两个可实现的方案的TIM-CM问题：对于第一个方案，我们使用的概念，安全分区，第二个，我们使用的概念，安全的独立集。我们还提出了任何任意网络拓扑结构的对称SDOF的外部边界。使用这些界限，我们刻画了所有K=2-用户和K=3-用户网络拓扑的最佳对称SDoF。
2023-01-30 cs.CR cs.IT math.IT
Index Coding - An Interference Alignment Perspective
从干扰对齐的角度研究了索引编码问题，提供了新的结果，以及新的见解，和概括，以前已知的结果。在多个单播索引编码（其中每个消息被恰好一个接收机期望）和多个组播索引编码（其中消息可以被多个接收机期望）之间建立等价性，这通过与多个组播设置（其中该问题先前已经被回答）的等价性解决了迄今为止针对多个单播索引编码问题的线性码不足的公开问题。每消息的速率一半的可扩展性的必要和充分条件被证明是干扰对齐约束的自然结果，和泛化的可行性率$\frac{1}{L+1}$每消息时，每个目的地的期望至少$L$消息，类似地获得。最后，容量优化解决方案的启发，无线网络的局部连通性和局部干扰特性的一系列对称索引编码问题。解决方案是基于向量线性编码。
2012-05-07 cs.IT math.CO math.IT
Perfect Secrecy in Physical Layer Network Coding Systems from Structured Interference
物理层网络编码（PNC）已被提出用于下一代网络。在这篇文章中，我们研究了PNC方案与嵌入式完全保密利用结构化干扰中继网络中的两个用户和一个单一的中继。在一个实际的情况下，两个用户采用有限的和均匀的信号输入分布，我们提出了上界（UB）的可实现的完美的保密率，并使这些明确的PAM调制解调器时使用。然后，我们描述了两个简单的，明确的编码器，可以实现完美的保密率接近这些UB相对于一个不可信的中继在单天线和单中继设置。最后，我们将我们的系统推广到MIMO中继信道中，中继有更多的天线比用户和最佳的预编码矩阵，保持所需的保密约束进行了研究。我们的研究结果表明，在下一代系统中，具有增强的吞吐量和保证数据机密性的PNC传输方案的设计是可行的。
2016-02-01 cs.IT math.IT
Network Coherence Time Matters - Aligned Image Sets and the Degrees of Freedom of Interference Networks with Finite Precision CSIT and Perfect CSIR
这项工作得到了第一个界限，这是可证明敏感的网络相干时间，即，在干扰网络中，所有信道经历相同的相干模式。这是通过一种新的自适应的对齐图像集的边界，并解决了各种开放的问题，以前所指出的Naderi和Avestimehr和郭等人。例如，一个必要和充分条件，获得了最优的1/2自由度每个用户在一个部分连接的干扰网络中的信道状态信息在接收机（CSIR）是完美的，发射机处的信道状态信息（CSIT）是瞬时的，但限于有限精度，并且网络相干时间为T_c= 1。令人惊讶的是，即使有完美的CSIR和瞬时有限精度CSIT，网络相干时间也很重要，即，它具有DoF影响。
2017-05-08 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
Cooperative NOMA for Downlink Asymmetric Interference Cancellation
本文提出了一种利用基站间有限协作的非正交多址接入技术来减轻蜂窝下行链路同频干扰。具体地，我们考虑具有非对称干扰的两个共信道小区的简化但实际相关的场景，即，只有一个小区中的用户接收到来自另一个小区中的BS的强干扰。为了减轻这种干扰，我们提出了一种新的合作NOMA方案，其中受干扰的用户的服务BS发送叠加信号，包括所需的消息和同信道用户的消息（由干扰BS共享）。同信道用户的信号旨在在被干扰用户的接收机处与干扰BS的信号相长地相加，使得具有增强功率的组合干扰可以被有效地解码和消除。因此，这导致了关于如何为两个叠加的消息最优地分配发射功率的新问题。我们提供了这个问题的封闭形式的解决方案，并调查的条件下，该计划的性能优于现有的计划。
2020-02-14 cs.IT math.IT
Interference Channels with Common Information
本文研究了具有公共信息的离散无记忆干扰信道，在该信道中，两个用户不仅需要向其对应的接收机发送私人信息，而且还需要发送某些公共信息。我们推导出一个可实现的速率区域，这样的信道利用随机编码策略，即级联叠加编码。我们发现，派生的可达速率区域推广了一些重要的现有结果的干扰信道或没有共同的信息。此外，我们专门为一类确定性干扰信道的共同信息，并表明，派生的可实现的速率区域确实是这类信道的容量区域。
2006-10-18 cs.IT math.IT
Asymmetric Transmitter Cooperation in Multiuser Wireless Networks: Achievable Rate Regions
在这项工作中，我们得出可实现的速率区域的三用户干扰信道与非对称发射机的合作和各种解码能力的接收机。三用户信道促进了发射机之间的消息共享的不同方式。我们介绍了两种自然的方式扩展单向消息共享的概念，从两个用户到三个用户-（i）累积的消息共享和（ii）主要的消息共享。此外，我们定义了几个认知干扰信道的解码能力的基础上的接收机。我们采用的编码技术，这是一个组合的叠加和Gel'fand-Pinsker编码技术，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。仿真结果，通过考虑高斯信道的情况下，使本文考虑的两个消息共享方案的视觉比较。它还提供了有用的见解的影响，在发射机的消息分裂和解码能力的接收机上的可实现的速率。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Distributed Universally Optimal Strategies for Interference Channels with Partial Message Passing
在分布式无线网络中，节点通常不知道网络的拓扑结构（网络大小、连通性和信道增益）。因此，它们必须以分布式方式计算它们的发送和接收参数。本文考虑在确定性干扰信道中，每个发射机知道距离它至多两跳的所有链路的信道增益，而接收机知道距离它至多三跳的所有链路的信道增益。有了这个有限的信息，我们找到一个条件的网络连接，存在一个分布式的策略，可以选择由用户与部分信息的网络状态，它实现了相同的总和容量，可实现的集中式服务器，知道所有的信道增益。具体地说，分布式决策只有在每个连接组件处于一对多配置或全连接配置时才是速率和最优的。在所有其他网络连接情况下，损失可以任意大。
2009-10-20 cs.IT math.IT
