Multilevel Topological Interference Management
当干扰足够弱时将其视为噪声（TIN），而当干扰不足够弱时则避免干扰，这一稳健原则构成了这项工作的背景。将TIN与识别最优干扰避免方案的拓扑干扰管理（TIM）框架相结合，提出了一种基线TIM-TIN方法，该方法将网络分解为TIN和TIM分量，在TIN分量中为每个用户分配信号功率电平，在TIM分量中为每个用户分配信号矢量空间维数，并保证两者的乘积是原始网络中每个用户可用的可实现的信号维度数。
2013-08-25 cs.IT math.IT
Coded Single-Tone Signaling for Resource Coordination and Interference Management in Femtocell Networks
资源协调和干扰管理是实现毫微微小区网络效益的关键。空中信令是分布式动态资源协调和干扰管理的最有效手段之一。然而，这种类型的信号的设计具有挑战性。在这封信中，我们解决的挑战，并提出了一个有效的解决方案，称为编码单音信令（STS）。所提出的编码STS方案具有某些非常理想的属性，如没有专用资源要求（无开销），没有远近效应，没有信号间干扰（无多用户干扰），低峰均功率比（深覆盖）。此外，建议的编码STS可以充分利用频率分集，并提供了一种高质量的宽带信道估计的手段。通过一个具体的数值例子说明了编码STS设计。建议的编码STS的性能进行评估，通过模拟。
2011-03-13 cs.IT math.IT
Opportunistic Interference Management for Multicarrier systems
本文研究了并行2用户线性确定性干扰信道中突发干扰时的机会干扰管理问题。一个退化的消息集通信问题制定利用突发性的干扰分配给每个用户的M个子载波。我们专注于对称速率要求的基础上的干扰子载波的数量，而不是确切的一组干扰子载波。内界是通过纠删编码、信号尺度对齐和Han-Kobayashi编码策略得到的。紧外边界的各种制度得到使用El Gamal-Costa内射干扰信道的界限和滑动窗口子集熵不等式。结果表明，从多级分集编码技术的干扰信道的应用。我们还推测外边界指示在某些制度的子载波上的擦除编码的次优。
2013-05-14 cs.IT math.IT
Optimal Spectrum Management in Two-User Interference Channels
在这项工作中，我们解决的问题，在连续频域中的多用户干扰信道的最佳频谱管理。目标是最大化用户容量的加权和。我们的主要结果如下：（i）对于频率选择性信道，我们证明了在最优解中，每个用户使用最大功率;这个结果也推广到目标是最大化加权乘积的情况（即，用户容量的比例公平性）。(ii)对于两个用户在平坦信道中的特殊情况，我们最优地解决了这个问题。
2018-07-21 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Alternating Connectivity
拓扑干扰管理问题是指研究在网络拓扑之外的发射机处没有信道状态信息（没有CSIT）的部分连接的线性（有线和无线）通信网络的容量，即，知道哪些信道系数为零（比无线情况下的噪声本底弱）。虽然这个问题最初是用固定的拓扑结构来研究的，但在这项工作中，我们通过一系列简单的和概念上有代表性的例子来探索不同连接性的影响。具体来说，我们强调了在交替拓扑结构中编码的协同效益。
2013-02-17 cs.IT math.IT
Coded Single-Tone Signaling and Its Application to Resource Coordination and Interference Management in Femtocell Networks
资源协调和干扰管理是实现毫微微小区网络效益的关键。空中信令是分布式动态资源协调和干扰管理的最有效手段之一。然而，这种类型的信号的设计具有挑战性。在本文中，我们解决的挑战，并提出了一个有效的解决方案，被称为编码单音信令（STS）。所提出的编码STS方案具有某些非常理想的属性，如没有专用资源要求（无开销），没有远近效应，没有信号间干扰（无多用户干扰），低峰均功率比（深覆盖）。此外，建议的编码STS可以充分利用频率分集，并提供了一种高质量的宽带信道估计的手段。通过一个具体的数值例子说明了编码STS设计。通过仿真评估了所提出的编码STS的性能及其对同信道业务信道的影响。
2011-12-09 cs.IT 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
Integer Forcing Interference Management for the MIMO Interference Channel
针对两用户多输入多输出（MIMO）干扰信道，研究了一种基于整数迫（IF）接收机的干扰管理方案。该方案采用了一种消息分割的方法，将每个数据流分成公共和私有子流，其中私有流仅由专用接收器恢复，而公共流需要由两个接收器恢复。具体地，为了在接收器侧实现IF和解码，使用相同的格码对所有流进行编码。此外，通过考虑发射机和接收机处的天线数量、信道矩阵以及每个接收机处的有效信噪比（SNR）来仔细确定每个用户的公共流和私有流的数量，以最大化可实现的速率。此外，我们考虑各种假设的信道状态信息在发送端（CSIT），并提出低复杂度的线性发射波束成形适合于每个CSIT的假设。可实现的总和速率和速率区域的解析推导和广泛的评估，通过仿真各种环境，表明所提出的干扰管理方案严格优于以前的基准计划在很宽的信道参数范围内，由于从IF总和解码的增益。
2022-04-23 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Adversarial Topology Perturbation: An Algorithmic Perspective
在本文中，我们考虑动态环境中的拓扑干扰管理（TIM）问题，其中对手扰动网络拓扑以防止利用复杂的编码机会（例如，干涉对准）。专注于一类特殊的网络拓扑结构-弦网络-我们调查的TIM问题的算法方面的对抗性拓扑结构扰动。特别是，给定的敌对扰动边插入/删除，我们提出了一个动态的图着色算法，允许一个常数的重新着色更新对每个插入/删除的边缘，以实现信息理论的最优性。这是一般图重着色的急剧减少，其最佳更新次数与网络的大小成比例，这要归功于弦图类的结构特性的微妙利用。
2022-06-08 cs.IT math.IT
Energy Management in Heterogeneous Networks with Cell Activation, User Association and Interference Coordination
无线网络的密集化和扩展对干扰管理和降低能耗提出了新的挑战。本文研究了异构网络中的能量有效的资源管理，根据长期的平均流量和信道条件，通过联合优化小区激活，用户关联和多小区多用户信道分配。所提出的框架是建立在通过预定义的干扰模式来表征干扰耦合的基础上，并且在这些模式之间执行资源分配。以这种方式，当计算用户可实现速率时，明确地考虑由激活（去激活）小区引起的干扰波动。一个定制的算法开发，以解决制定的问题，在对偶域中利用的问题结构，这给了一个显着的复杂性节省。数值结果表明，所提出的方案在节能方面取得了巨大的进步。从所提出的联合资源优化导出的用户关联被映射到符合标准的小区选择偏置。该映射揭示了用于节能的小区特定偏置与文献中研究的用于负载均衡的小区特定偏置完全不同。
2016-02-10 cs.IT math.IT
Ergodic Transmission Capacity of Wireless Ad Hoc Networks with Interference Management
大多数关于无线网络吞吐量的工作忽略了无线信道固有的时间相关性，因为它降低了可处理性。为了更好地建模和量化无线网络吞吐量的时间变化，本文介绍了一种称为遍历传输容量（ETC），它包括空间和时间遍历性的度量。网络中的所有发射机形成一个齐次泊松点过程，所有信道由有限状态马尔可夫链建模。刻画了中断概率和ETC的界，并讨论了它们在稀疏网络和稠密网络中的标度行为。从这些结果中，我们表明，ETC的特点是信道状态相关向量和不变的马尔可夫链的概率向量的内积。这表明，信道感知的机会传输并不总是增加ETC。最后，我们看看中断概率与干扰管理从随机几何的角度来看。由于干扰管理中断概率和ETC的改进界限的特点，他们提供了一些有用的见解，如何有效地管理稀疏和密集网络中的干扰。
2011-03-31 cs.IT math.IT
User Association and Interference Management in Massive MIMO HetNets
5G蜂窝网络的两个关键特征是更高的基站（BS）密度（特别是在低功率BS的情况下）以及在这些BS处使用大规模MIMO。本文探讨了如何使用大规模MIMO来联合最大化卸载增益并最小化添加小小区所带来的干扰挑战。我们考虑两种干扰管理方法：具有本地预编码的联合传输（JT），其中用户由多个BS同时服务，而不需要协作BS之间的信道状态信息交换;以及资源空白，其中一些宏BS资源被留空以减少小小区下行链路中的干扰。大规模MIMO提供的一个关键优势是信道硬化，这使得能够先验地预测瞬时速率。这使我们能够开发一个统一的框架，其中资源分配被铸造为网络效用最大化（NUM）的问题，并展示了大量的收益，基于NUM解决方案的小区边缘速率。我们提出了一个有效的基于对偶次梯度的算法，该算法收敛于NUM解决方案。调度方案也提出了接近NUM解决方案。仿真示出了对于第10百分位用户的超过2倍的速率增益与没有干扰管理的最佳关联。
2016-02-06 cs.IT math.IT
Cooperation for interference management: A GDoF perspective
从广义自由度（GDoF）的角度，研究了无线网络中的对称干扰中继信道（IRC），研究了协作对干扰管理的影响。这是出于这样一个事实，即中继的部署被认为是一种补救措施，以克服目前的系统在可实现的速率方面的瓶颈。这项工作的重点是在该制度中的干扰链路是弱于源中继链路中的IRC。我们的方法对研究GDOF通过线性确定性IRC（LD-IRC）的容量分析。基于Genie辅助方法，建立了LD-IRC的容量和的新上界。这些上界连同一些现有的上界是通过使用四种新的传输方案来实现的。将上界和传输方案扩展到高斯情况下，高斯IRC的GDoF的特征在于上述制度。这就完成了文献中关于对称GDoF的GDoF结果。结果表明，在强干扰制度，在IC相反，GDoF是不是一个单调增加的函数的干扰水平。
2015-05-20 cs.IT math.IT
Interference Management via Space and Frequency Domain Resource Partitioning
第五代（5G）移动系统的一个关键要求是增强小区边缘用户性能，以确保每个用户在网络中的任何地方都能获得一致的体验。通过应用最近提出的新型调制方案，频率正交幅度调制（FQAM），可以实现改善任何地方性能的有源干扰设计，特别是在低SINR状态下，其可以改变干扰的分布，从而改善信道容量。在本文中，资源划分方案，以支持在干扰密集的情况下，提出了一种新的CDMA。所提出的方案沿着两个不同的资源维度（即，空间和频率）将无线电资源分别切片成用于QAM和QAM的正交部分。这可以通过结合先进的波束成形算法来实现，全维（FD-MIMO），并对CDMA资源进行基于频率的拆分，以有效提高受到严重干扰的边缘用户的数据率。提出了两种资源划分机制，并进行了复杂性分析。基于空间和频率的QAM干扰管理的评估结果，表现出显着的性能改善相比，定期QAM调制。
2018-03-07 cs.IT math.IT
Topological Interference Management through Index Coding
这项工作研究了线性干扰网络，有线和无线，没有信道状态信息在发射机（CSIT），除了粗略的知识的端到端的一跳拓扑的网络，只允许弱（零）和显着（非零）信道之间的区别，没有进一步的知识的信道系数的实现。网络容量（有线）和自由度（无线）被发现是有界以上的索引编码问题的解毒图是给定的干扰图的补充的能力。证明了这些问题在线性解下是等价的。干扰对齐的角度，然后使用现有的索引编码的解决方案转化为有线网络容量和无线网络的自由度的解决方案，以及找到新的和统一的解决方案，所有三个问题的不同类别。
2013-09-30 cs.IT 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
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
Anywhere Decoding: Low-Overhead Uplink Interference Management for Wireless Networks
小区间干扰（ICI）是现代蜂窝系统中的主要性能限制因素之一。为了解决ICI，已经提出了协作多点（CoMP）方案作为下一代移动通信系统的关键技术。虽然CoMP方案提供了有前途的理论增益，其性能可能会显着下降，因为实际问题，如有限的回程。为了解决这个问题，我们探讨了一种新的上行链路干扰管理方案，称为任何地方的解码，这需要交换的基站（BS）之间的每个编码间隔只有几个比特的信息。尽管低开销的任何地方解码，我们观察到相当大的收益，在小区边缘用户的中断概率性能相比，没有BS之间的合作。此外，高SNR制度的中断概率的渐近结果表明，任何地方的解码方案实现充分的空间分集，通过多个解码机会，他们是在1.5 dB的充分合作。
2019-03-28 cs.IT math.IT
A Blockchain Example for Cooperative Interference Management
我们提出了一个例子，其中由区块链货币机制支持的分布式协调协议导致实现最佳信息理论自由度增益。所考虑的设置是线性干扰网络的设置，其中允许协作传输，但是在总体回程负载方面没有成本。换句话说，分配给发射机的消息的平均数量是1。我们证明，一个简单的货币机制，只包括一个硬币类型可以使最佳集中式解决方案的可验证性。所提出的贪婪分布式算法依赖于激励用户在一个信道使用中共享他们的资源，以换取他们在未来信道使用中获得最大化速率增益的信用。这个例子是同类中的第一个，它为构建一个统一的框架打开了大门，该框架支持区块链货币机制，以实现最佳的干扰管理和频谱共享。
2018-08-04 cs.IT math.IT
Resolving Entanglements in Topological Interference Management with Alternating Connectivity
研究了时变信道下三用户干扰有线网络的总容量。由于信道的变化，假设发射机只能跟踪各个节点之间的连接，因此只有网络的（交替）状态是已知的。通过考虑一个特殊的子集的所有可能的状态，我们表明，状态分裂结合联合编码的交替状态需要实现的和容量。关于上界，我们使用一个精灵辅助的方法来显示这个计划的最优性。这突出表明，即使发射机具有严格受限的信道状态信息，也需要更多涉及的发射策略来表征自由度。
2014-04-30 cs.IT 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
Multilevel Topological Interference Management: A TIM-TIN Perspective
本文研究仅知粗略信道强度的多级拓扑干扰管理，提出结合TIN与TIM的解析基线及分布式ZEST算法，证明其收敛性与GDoF对偶，并验证其和速率与收敛优势。
2021-02-08 cs.IT math.IT
Centralized and Decentralized Cache-Aided Interference Management in Heterogeneous Parallel Channels
我们认为，在由$K_{\mathrm{T}}$单天线发射机和$K_{\mathrm{R}}$单天线接收机，其中每个节点都配备了一个高速缓存存储器的网络中的高速缓存辅助干扰管理的问题。发送器通过两个异质并行子信道与接收器进行通信：P子信道，发送器具有信道状态的完美瞬时知识; N子信道，发送器不具有瞬时信道状态的知识。在未编码的位置和可分离的单次线性传递的两个子信道的假设下，我们表征的最佳自由度（DoF）的$2$的常数乘法因子内。我们将结果扩展到一个分散的设置，其中不需要协调的内容放置在接收器。在这种情况下，我们将最佳的单次线性自由度表征为$3$的一个因子。
2019-06-21 cs.IT math.IT
Deep Learning For Experimental Hybrid Terrestrial and Satellite Interference Management
Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC/CERCA)（加泰罗尼亚电信技术中心（CTTC/CERCA））；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
干扰管理是许多学科中存在的一个广泛主题。大多数无线标准都存在干扰入侵和网络效率下降的缺点。传统上，通过提出局部地最小化干扰影响的信号处理技术来解决干扰管理。然而，未来通信的快速发展使其难以适应新的时代。在本文中，我们提出使用深度学习技术来提供一个紧凑的干扰管理系统。特别是，我们描述了两个子系统能够检测干扰的存在，即使在高信号干扰比（SIR），和干扰分类在几个无线电标准。最后，我们根据从地面和卫星网络捕获的真实信号给出了结果，结论揭示了人工智能和无线通信的勇敢未来。
2019-06-07 cs.IT cs.LG eess.SP
Transmission Policies for Interference Management in Full-Duplex D2D Communication
全双工（FD）无线和设备到设备（D2D）通信是两种有前景的技术，其期望增强无线网络的频谱和能量效率，从而满足第五代（5G）移动网络的关键要求。然而，这两种技术都会产生过多的干扰，如果不加以有效管理，可能会损害系统性能。在这个方向上，我们提出了两个传输策略，增强了两个干扰FD使能D2D对的通信，来自博弈论和优化理论。博弈论的政策允许对独立地选择他们的传输模式和最佳的政策，以最大限度地提高他们的吞吐量，实现显着的收益时，对彼此强烈干扰。
2016-11-27 cs.IT math.IT
Cooperative Interference Mitigation and Handover Management for Heterogeneous Cloud Small Cell Networks
异构小小区网络已经吸引了很多关注以满足用户爆炸性的数据业务需求。异构云小小区网络（Heterogeneous Cloud Small Cell Network，HCSNet）结合了云计算和异构小小区网络，将有可能在5G移动通信网络中发挥重要作用。然而，随着小小区的大规模部署，同频干扰和切换管理是HCSNet中的两个重要问题，特别是对于小区边缘用户。在这篇文章中，我们研究的问题，合作干扰缓解和切换管理HCSNet。描述了一种将云无线电接入网络与小小区相结合的网络架构。采用一种有效的协作多点（CoMP）分簇方案，利用亲和传播，以减轻小区边缘用户的干扰。提出了一种低复杂度的切换管理方案，并分析了HCSNet中切换管理的信令流程。仿真结果表明，所提出的网络结构、CoMP分簇方案和切换管理方案能够在保证用户服务质量的同时，显著提高HCSNet的容量。
2015-05-01 cs.IT cs.NI math.IT
A Predictive Interference Management Algorithm for URLLC in Beyond 5G Networks
干扰缓解是无线系统中的主要设计挑战，特别是在超可靠低延迟通信（URLLC）服务的背景下。传统的基于平均的干扰管理方案不适合URLLC，因为它们不能准确地捕获干扰分布的尾部信息。这封信提出了一种新的干扰预测算法，认为整个干扰分布，而不是只有平均值。其关键思想是将干扰变化建模为离散状态空间离散时间马尔可夫链。然后，使用状态转移概率矩阵来估计状态在时间上的演变，并相应地分配无线电资源。所提出的方案被发现，以满足目标的可靠性要求，在一个低延迟的单发传输系统考虑现实的系统假设，而只需要~25%的资源比最佳的情况下，完美的干扰知识。
2020-09-21 cs.IT cs.NI math.IT
Analysis of D2D Communication with RF Energy Harvesting and Interference Management
具有射频能量收集（RFEH）和增强的干扰管理方案的设备到设备（D2D）底层蜂窝网络是提高下一代无线网络的频谱和能量效率的有希望的候选。在本文中，我们提出了一种基于时分双工（TDD）的协议，其中允许设备从基站的下行链路传输中收获能量，同时控制上行链路中D2D和蜂窝通信之间的干扰。我们提出了两种传输协调方案，分别基于固定传输概率（FTP）和自适应传输概率（ATP）。在FTP中，已经收集到足够能量的D2D发射机可以以固定概率发起数据传输。因此，在ATP中，设备利用其感测能力来获得发射设备之间的改进的协调和干扰控制。我们评估网络的性能，提出了一个准确的能量模型，并利用随机几何工具。中断概率和D2D和速率的结果揭示了传输协调对网络性能的重要性。这些观察结果给出了选择ATP方案参数的解决方案，该方案在D2D中断概率和传输用户数量之间实现了最佳权衡。
2020-02-05 cs.IT math.IT
Blind and Topological Interference Managements for Bistatic Integrated Sensing and Communication
针对双站通感一体化系统中传感器将未知信息视为干扰的挑战，本文引入盲干扰对齐和拓扑干扰管理策略，在最大化通信自由度的同时减轻干扰，其新的ISAC权衡优于时分共享方案并显著降低了感知信道估计误差。
2025-07-15 cs.IT math.IT
Optimal Spectrum Management in Multiuser Interference Channels
本文研究了多用户频率选择性干扰信道中连续频率最优频谱管理的非凸问题。首先，一个简单的成对信道条件的FDMA方案，以实现所有的帕累托最优点的速率区域。它使完全分布式的全局最优决策，任何两个用户是否应该使用正交信道。接下来，我们详细介绍了一个解析解，以找到两个用户对称平坦信道中的和速率最大化的全局最优解。将该解决方案推广到频率选择性信道，建立了求解全局最优解的凸优化。最后，我们表明，我们的方法推广到K-用户（K>=2）加权和速率最大化在非对称频率选择性信道，并转换这个经典的非凸优化在原始域的一个等价的凸优化。的复杂性被证明是可分离的信道参数和功率约束的依赖。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Distributed Dynamic Inter-Cell Interference Management for Femtocell Networks Using Over-the-Air Single-Tone Signaling
毫微微蜂窝网络不仅可以改善现有蜂窝网络的覆盖范围，而且可以增加现有蜂窝网络的容量。毫微微蜂窝网络中干扰受限的现实使得干扰管理（IM）成为维持毫微微蜂窝网络中的服务质量和公平性的关键。空中信令是实现快速分布式动态即时通信的最有效手段之一。然而，这种类型的信号的设计具有挑战性。在本文中，我们解决的挑战，并提出了一个有效的解决方案，称为单音信令（STS）。建议的STS方案具有许多非常理想的属性，如没有专用的资源需求（没有系统开销），没有远近效应，没有信号间干扰，和免疫同步错误。此外，所提出的STS信号提供了一种用于高质量宽带信道估计的手段，以使用协调技术，例如协调波束成形。在此基础上，提出了两种分布式动态IM方案：ON/OFF功率控制和基于信号泄漏噪声比的发射波束协调。仿真结果表明，显着的性能改善，作为使用基于STS的IM计划的结果。
2012-07-03 cs.IT math.IT
Cooperation Alignment for Distributed Interference Management
我们考虑一个合作的高斯干扰信道中，每个接收机必须解码其预期的消息本地，与合作的帮助下，无论是在接收机侧或在发射机侧。在接收机协作的情况下，接收机可以通过有限容量的回程链路来处理和共享信息。与以前考虑的各种分布式天线架构，其中处理完全以集中的方式进行，本文考虑的模型旨在捕捉分散处理的本质，允许更一般的“交互式”干扰管理策略。专注于三个用户的情况下，我们的特点之间的基本权衡可实现的通信速率和相应的回程合作率，在自由度（DoF）。令人惊讶的是，我们发现，每个用户的最佳通信合作权衡保持不变，当我们从两个用户到三个用户的干扰信道。在没有合作的情况下，这是由于干扰对齐，这保持了浪费在干扰上的通信维度的比例不变。当回程合作是可用的，我们开发了一个新的想法，我们称之为合作对齐，这保证了平均（每用户）回程负载保持不变，因为我们增加了用户的数量。在发射机协作的情况下，发射机可以通过回程上的交互式协议来形成它们的联合预编码信号。在这种情况下，我们表明，可实现的通信速率和相应的回程合作率在三个用户的情况下的最佳（每用户）之间的权衡是相同的接收机合作。
2015-10-05 cs.IT math.IT
Fog Radio Access Networks: Mobility Management, Interference Mitigation and Resource Optimization
为了使互联网连接在我们的日常生活中无处不在和自治，最大限度地利用无线电资源和社会信息是未来移动通信技术的主要研究课题之一。雾无线接入网（FRAN）被认为是第五代（5G）移动网络的一个有前途的范例。FRAN将雾计算与RAN相结合，充分利用了网络的边缘。与传统的无线电接入网络（RAN）和新兴的云RAN相比，FRAN在联网、计算、存储和控制方面将有所不同。在这篇文章中，我们提供了一个FRAN架构的描述，并讨论如何FRAN的独特特性，使它能够有效地减轻负担的前传，回程和骨干网络，以及减少内容交付延迟。我们将重点讨论FRAN中的移动性管理、干扰抑制和资源优化。我们的模拟结果表明，所提出的FRAN架构和相关的移动性和资源管理机制，可以减少信令成本和增加RAN的净效用。
2017-07-20 cs.IT math.IT
Resource Allocation and Interference Management in OFDMA-based VLC Networks
资源分配和干扰管理是可见光通信（VLC）系统中需要仔细解决的两个主要问题。在本文中，我们提出了一个资源分配计划，也可以处理在多用户VLC系统，采用正交频分多址（OFDMA）的小区间干扰。特别地，我们建议将小区覆盖划分为两个不重叠的区域并且执行两步资源分配过程，其中每个步骤对应于分配资源的不同级别，即，区域和用户级别。我们最初定义两个区域的物理区域和分配的资源量，我们调查的照明要求的影响，定义两个区域。通过仿真，我们评估所提出的方案的性能方面的区域频谱效率和两个区域之间的公平性水平。我们表明，这两个性能指标可以通过仔细设置一定的设计参数，反映了位于小区中心周围的区域中的用户的优先级水平，表示为区域0，在可实现的速率方面潜在地增强。我们进一步eventuate在一个现实的传输情况下，使用仿真工具的系统性能。
2018-04-24 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
Cooperative Interference Management with MISO Beamforming
该对应关系研究了多小区系统中的下行链路传输，其中每个具有多个天线的多个基站（BS）协作地设计它们各自的发射波束成形向量以优化整体系统性能。为简单起见，假设所有移动站（MS）均配备有单个天线，并且在每个小区中同时存在一个活动MS。因此，感兴趣的系统可以通过称为MISO-IC的多输入单输出（MISO）干扰信道（IC）来建模，其中干扰被视为噪声。我们提出了一种新的方法来表征不同的速率元组的活跃MS上的可达速率区域的MISO-IC的帕累托边界，通过探索MISO-IC和认知无线电（CR）MISO信道之间的关系。我们表明，每个帕累托边界率元组的MISO-IC可以实现在一个分散的方式时，每个BS达到自己的信道容量受到一定的一组干扰功率约束（也称为干扰温度约束的CR系统）在其他MS接收机。此外，我们表明，这一结果导致一个新的分散算法实现多小区合作下行波束成形。
2010-06-28 cs.IT math.IT
Distributed Interference Management Policies for Heterogeneous Small Cell Networks
我们研究了大规模小小区网络中的干扰管理问题，其中每个用户设备（UE）需要以分布式方式确定何时以及以什么功率电平发送到其服务小小区基站（SBS），使得给定的网络性能标准在UE的最低服务质量（QoS）要求下最大化。我们首先提出了一种分布式算法的UE-SBS对找到一个子集的弱干扰UE-SBS对，即最大独立集（MISs）的干扰图在对数时间（相对于UE的数量）。然后，我们提出了一种新的问题公式，使UE-SBS对能够以分布式方式确定每个MIS占用的最佳时间比例。我们分析约束我们的分布式政策的性能方面的竞争比的最佳网络性能，这是在一个集中的方式与NP（非确定性多项式时间）的复杂性。值得注意的是，竞争比与网络大小无关，这保证了任意大网络的性能可扩展性。通过模拟，我们表明，我们提出的政策实现显着的性能改善（从150%到700%），比现有的政策。
2015-03-07 cs.IT math.IT
Efficient Interference Management Policies for Femtocell Networks
管理毫微微小区下的宏小区网络中的干扰提出了一个重要但具有挑战性的问题。大多数基于空间（频率/时间）复用的方法基于对干扰图进行着色来划分用户，这被证明是次优的。一些基于空间时间复用的方法以循环（加权）轮询方式调度最大独立集（MIS），这对于延迟敏感的应用是低效的。我们提出的政策计划的MIS在一个非循环的方式，其目的是优化任何给定的网络性能标准的延迟敏感的应用程序，同时满足最低吞吐量的用户要求。重要的是，我们不采取干扰图，在现有的作品，我们提出了一个最佳的干扰图的建设。我们证明了在一定的条件下，所提出的策略实现了最优的网络性能。对于大型网络，我们提出了一个低复杂度的算法来计算所提出的政策。我们表明，计算的政策实现了一个恒定的竞争比（相对于最佳网络性能），这是独立的网络规模，在广泛的部署方案。该策略可以由用户以分散的方式实施。与现有策略相比，我们提出的策略在大规模部署中可以实现高达130%的改进。
2015-04-27 cs.IT math.IT
Delay-Optimal User Scheduling and Inter-Cell Interference Management in Cellular Network via Distributive Stochastic Learning
针对具有M个基站和K个用户的蜂窝下行链路系统，提出了一种分布式的蜂窝小区内用户调度和小区间干扰管理控制方案。每个BS具有K个下行链路队列，分别用于具有不同到达和延迟要求的K个用户。ICI管理控制在慢时间尺度上自适应于联合队列状态信息（QSI），而用户调度控制在较快时间尺度上自适应于联合QSI和联合信道状态信息（CSI）两者。我们发现，该问题可以建模为一个无限的地平线平均成本部分观察马尔可夫决策问题（POMDP），这是NP-困难的一般。利用问题的特殊结构，我们将得到一个等价的Bellman方程来求解POMDP问题。为了解决分布式的要求和问题的维数和计算复杂度，我们推导出一个分布式的在线随机学习算法，它只需要本地QSI和本地CSI在每个M BS。我们表明，所提出的学习算法几乎肯定收敛（概率为1），并且与各种基线相比具有显着的增益。该算法的线性复杂度为O（MK）。
2010-09-13 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
Interference Management in Massive MIMO HetNets: A Nested Array Approach
嵌套天线阵是一种通过非均匀天线布局实现N个天线阵的O（N^2）自由度（DoF）的有效方法。这样的DoF指的是可以分辨的输入信号的方向的数量。随着自由度的增加，嵌套阵列的一个重要应用是消除来自多个方向的干扰信号。在本文中，我们应用嵌套阵列在一个大规模的MIMO异构网络（HetNet）的干扰管理。利用基于嵌套阵列的干扰置零，每个基站（BS）可以使一定数量的干扰信号置零。关键的设计问题是选择要在每个BS处消除的干扰源。我们制定这个问题作为一个整数规划问题。目标是最大化所有用户的总速率，服从BS DoF约束。我们提出了一个近似方案来解决这个问题，并推导出性能上界。仿真结果表明，该方案有效地提高了和速率，并达到了接近最优的性能。
2016-04-21 cs.IT cs.NI math.IT
Multi-antenna Interference Management for Coded Caching
考虑多天线广播信道场景，其中基站向启用高速缓存的用户终端递送内容。提出了一种编码缓存（CC）和多组多播波束成形的联合设计，以同时受益于空间复用增益、改进的干扰管理和全局CC增益。所开发的一般内容交付策略利用由CC技术提供的多天线多播机会，同时最佳地平衡来自并行发送的编码消息的噪声和流间干扰的不利影响。引入了用于CC的灵活资源分配方案，其中通过改变在给定时间间隔期间服务的用户子集的大小以及并行发送的多播消息之间的重叠来控制多播波束成形器设计和接收器复杂度，所述重叠分别由参数$α$和$β$指示。自由度（DoF）分析表明，自由度只取决于$α$，而它是独立的$β$。所提出的计划被证明提供相同程度的自由度在高信噪比（SNR）的最先进的方法，并在一般情况下，执行显着更好，特别是在有限的SNR制度，比几个基线计划。
2020-01-01 cs.IT math.IT
Dynamic Interference Management
考虑线性干扰网络。无线信道中的长期波动（阴影衰落）可能导致任何链路以概率p被擦除。每个接收器对M个发射器处可用的一个唯一消息感兴趣。在蜂窝下行链路场景中，M=1的情况反映了小区关联问题，而M>1的情况反映了建立用于协作多点（CoMP）传输的回程链路的问题。在这两种情况下，我们分析了自由度（DoF）的最佳方案的情况下，没有擦除，并提出了新的计划具有更好的平均DoF性能在高概率的擦除。对于M=1，我们的特点是每个用户的平均自由度，并确定在每个值的p的消息发送器的最佳分配。对于一般值的M，我们表明，没有策略分配消息发送器在大型网络中，是最佳的所有值的p。
2013-12-17 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
Cache-Aided Interference Management in Partially Connected Linear Networks
研究了（K+L-1）× K部分连通无线线性网络中的缓存问题，其中K个接收端分别与K+L-1个发送端中的L个进行本地通信，缓存位于所有节点上.我们的目标是设计缓存和交付计划，以减少传输延迟，通过使用归一化的交付时间（NDT）的性能指标。对于小的发射机缓存大小（任何L发射机可以共同存储数据库只一次），我们提出了一个循环的缓存策略，使每L个连续的发射机缓存每个文件的不同部分;交付策略利用编码多播和干扰对齐引入虚拟接收机。所得到的NDT在整个缓存大小区域内与最优值之间的乘法差距为2，并且在某些区域内是最优的。对于大的发射机缓存大小（任何L发射机可以共同存储多个副本的数据库），我们提出了一个修改后的缓存策略，使每一个比特被重复缓存在连续的发射机;交付策略利用自干扰消除和干扰中和。通过结合这些方案，无损检测是最佳的在一个更大的区域。我们还将我们的结果扩展到具有异构接收器连接的线性网络和部分连接的圆形网络。
2019-10-11 cs.IT math.IT
Cooperative Interference Management for Over-the-Air Computation Networks
本文考虑多小区AirComp网络，研究了多个小区的最优功率控制策略，以调节小区间干扰的影响。首先，我们考虑的情况下，集中式多小区功率控制，其中，我们的特征的帕累托边界的多小区MSE区域通过最小化的总和MSE受到一组约束的各个MSE。虽然和MSE最小化问题是非凸的，其直接的解决方案棘手，我们最佳地解决这个问题，通过等价地解决一系列凸二阶锥规划可行性问题与二分法搜索。接下来，我们考虑在没有集中式控制器的情况下的分布式功率控制，提出了一种替代的基于IT的方法来表征相同的MSE帕累托边界，并实现分散式功率控制算法。因此，每个AP仅需要单独控制其关联设备的功率，但对其对邻近小区的干扰受到一组IT约束，而不同的AP可以通过成对信息交换来协作迭代更新IT水平，以实现帕累托最优的MSE元组。仿真结果表明，采用所提算法的协作功率控制可以显著降低AirComp网络的总均方误差。
2020-07-23 cs.IT math.IT
Low-Rank Matrix Completion for Topological Interference Management by Riemannian Pursuit
在本文中，我们提出了一个灵活的低秩矩阵完成（LRMC）的拓扑干扰管理（TIM）的方法在部分连接的K-用户干扰信道。除了网络拓扑信息之外，在发射机处不需要信道状态信息（CSI）。以前对TIM问题的尝试主要是基于它与索引编码问题的等价性，但到目前为止，只有少数索引编码问题得到了解决。相比之下，在本文中，我们提出了一种算法的方法来研究可实现的自由度（DoF），通过重铸的TIM问题作为一个LRMC问题。不幸的是，由此产生的LRMC问题是已知的NP-困难的，本文的主要贡献是提出了一个黎曼追求（RP）的框架来检测的秩矩阵的秩被恢复迭代增加的秩。该算法解决了一系列固定秩矩阵的完备化问题。为了解决现有定秩优化方法中的收敛问题，通过黎曼优化利用了定秩矩阵的搜索空间的商流形几何。通过进一步利用低秩矩阵变体的结构，即，摘要利用固定秩矩阵集合的闭包，提出了一种有效的秩递增策略，以在秩追踪过程中找到好的初始点。仿真结果表明，所提出的RP算法实现了更快的收敛速度和更高的可实现自由度的TIM问题相比，国家的最先进的方法。
2016-03-05 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning for Interference Management in UAV-based 3D Networks: Potentials and Challenges
Villanova University（维拉诺瓦大学）；NVIDIA（英伟达）；Peking University（北京大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出利用深度强化学习管理无人机三维网络中的干扰，无需信道信息即可有效缓解干扰，并实现线性/次线性复杂度及多智能体去中心化，促进民用无人机发展。
2023-05-11 cs.AI cs.IR cs.IT
Joint Uplink-Downlink Cooperative Interference Management with Flexible Cell Associations
研究了由K个基站-移动终端组成的干扰网络的信息论模型。每个BS连接到携带相同索引的MT以及L个跟随的MT。我们固定L的值，并在大型网络中研究每个用户的自由度（puDoF）。我们假设每个MT可以与N个BS相关联，并且这些关联由具有网络全局视图的基于云的控制器确定。MT必须与BS相关联，以便BS在下行链路中发送其消息，或者在上行链路中具有其解码的消息。我们提出了puDoF内界为任意值的L时，只考虑上行链路，并表征上行链路puDoF值时，只允许迫零方案。然后，我们引入新的可实现的平均上行链路-下行链路puDoF值，并显示其最优的范围时，N \leq（L/2），当我们限制我们的注意力迫零计划。此外，对于剩余的范围，我们的最佳下行链路方案的特点时，使用上行链路的最佳关联。最后，我们表明，该计划是信息理论上最优的Wyner的线性干扰网络。
2019-11-16 cs.IT math.IT
Cloud-Aided Interference Management with Cache-Enabled Edge Nodes and Users
本文考虑了一种云RAN架构，该架构具有启用缓存的多天线边缘节点（EN），这些边缘节点将内容传递给启用缓存的最终用户。EN经由有限容量前传链路连接到中央服务器，并且基于从中央服务器接收的信息和高速缓存的内容，它们在共享无线介质上进行发送以满足用户的请求。通过利用由EN的缓存和前传链路实现的协作传输，以及由用户的缓存提供的多播机会，提出了接近最优的缓存和交付方案。因此，在未编码缓存和前传传输以及一次性线性预编码的假设下，最小归一化传递时间（NDT）（传递延迟的高SNR度量）被表征为在$3/2$的乘法常数间隙内。该结果表明前传链路容量、EN的缓存和最终用户的缓存在最小化内容递送时间方面的相互作用。
2019-01-20 cs.IT math.IT
Topological Interference Management: Linear Cooperation is not useful for Wyner's Networks
在这项工作中，我们研究了无线网络中的合作传输的价值，如果没有信道状态信息是在发射机（无CSIT）。我们的重点是大型本地连接的网络，其中每个发送器连接到具有相同索引的接收器以及L个后续接收器。L=1和L=2的情况分别代表Wyner的非对称和对称网络模型。所考虑的速率准则是每用户自由度（puDoF），因为发射器-接收器对的数量趋于无穷大。对于L=1的情况下，在以前的工作中，线性合作方案不增加puDoF值，并且最优方案依赖于将每个消息分配给单个发射机并使用正交接入（TDMA）。在这里，我们将这一结论推广到L=2的情况下，通过证明TDMA在这种情况下的最优性。最后，我们讨论是否增加L的值可以从自由度的角度为线性合作计划创造价值。
2017-02-06 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
Coalitional Games with Overlapping Coalitions for Interference Management in Small Cell Networks
在本文中，我们研究了OFDMA两层小小区网络中的协作干扰管理问题。特别是，我们提出了一种新的方法，允许小小区的合作，以优化其总和速率，同时合作满足其最大发射功率约束。与现有的工作，假设只有不相交的合作的小小区组可以出现，我们制定的小小区的合作问题作为一个联盟形成游戏重叠的联盟。在该博弈中，每个小小区基站可以选择同时参与一个或多个协作组（或联盟），以便优化与协作相关联的收益和成本之间的权衡。我们研究了建议的重叠联盟形成游戏的属性，我们表明，它表现出负外部性，由于干扰。然后，我们提出了一种新的分散式算法，允许小小区基站相互作用和自组织成一个稳定的重叠联盟结构。仿真结果表明，该算法的结果在一个显着的性能优势，在总的系统和速率方面，相对于非合作的情况下和经典算法的非重叠联盟的联盟游戏。
2014-02-11 cs.GT cs.IT math.IT
Interference Management by Harnessing Multi-Domain Resources in Spectrum-Sharing Aided Satellite-Ground Integrated Networks
针对频谱共享星地融合网络中的同频干扰问题，提出联合波束域与功率域的多域干扰管理方案，通过定制波束调度与功率调度实现干扰管控，推导并验证了其在吞吐量提升和中断概率降低上的优势。
2024-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
