論文の概要: Deep Autoencoder-based Z-Interference Channels with Perfect and
Imperfect CSI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15027v1
- Date: Mon, 23 Oct 2023 15:23:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-24 19:05:18.169409
- Title: Deep Autoencoder-based Z-Interference Channels with Perfect and
Imperfect CSI
- Title（参考訳）: 完全・完全CSIを有するディープオートエンコーダを用いたZ干渉チャネル
- Authors: Xinliang Zhang and Mojtaba Vaezi
- Abstract要約: 本稿では,Z-Interference Channel (ZIC) 上でのエンド・ツー・エンド・エンド通信のためのDeep Autoencoder (DAE) ベースの構造について述べる。
提案した構造は、2つのエンコーダ/デコーダペアを共同で最適化し、干渉強度に基づいてそれらの形状を動的に適応させてビット誤り率(BER)を最小化する干渉対応コンステレーションを生成する。
DAEには、平均的な電力制約を保証し、構造が一様でない星座を生成できるように、インフェーズ/クアクラチャ相(I/Q)の電力割り当て層が導入された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.04355073946466
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A deep autoencoder (DAE)-based structure for endto-end communication over the
two-user Z-interference channel (ZIC) with finite-alphabet inputs is designed
in this paper. The proposed structure jointly optimizes the two encoder/decoder
pairs and generates interference-aware constellations that dynamically adapt
their shape based on interference intensity to minimize the bit error rate
(BER). An in-phase/quadrature-phase (I/Q) power allocation layer is introduced
in the DAE to guarantee an average power constraint and enable the architecture
to generate constellations with nonuniform shapes. This brings further gain
compared to standard uniform constellations such as quadrature amplitude
modulation. The proposed structure is then extended to work with imperfect
channel state information (CSI). The CSI imperfection due to both the
estimation and quantization errors are examined. The performance of the DAEZIC
is compared with two baseline methods, i.e., standard and rotated
constellations. The proposed structure significantly enhances the performance
of the ZIC both for the perfect and imperfect CSI. Simulation results show that
the improvement is achieved in all interference regimes (weak, moderate, and
strong) and consistently increases with the signal-to-noise ratio (SNR). For
example, more than an order of magnitude BER reduction is obtained with respect
to the most competitive conventional method at weak interference when SNR>15dB
and two bits per symbol are transmitted. The improvements reach about two
orders of magnitude when quantization error exists, indicating that the DAE-ZIC
is more robust to the interference compared to the conventional methods.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,有限アルファベット入力を持つ2ユーザz-interference channel(zic)上のエンド・ツー・エンド通信のための深層オートエンコーダ(dae)ベースの構造について述べる。
提案する構造は、2つのエンコーダ/デコーダペアを共同で最適化し、干渉強度に基づいてその形状を動的に適応させてビット誤り率(ber)を最小化する干渉対応コンステレーションを生成する。
DAEには、平均的な電力制約を保証し、構造が一様でない星座を生成できるように、インフェーズ/クアクラチャ相(I/Q)の電力割り当て層が導入された。
これにより、四次振幅変調のような標準の均一星座よりもさらに高くなる。
提案した構造は、不完全なチャネル状態情報(CSI)を扱うように拡張される。
推定誤差と量子化誤差の両方によるcsi不完全性について検討した。
DAEZICの性能は標準星座と回転星座の2つの基準線法と比較される。
提案した構造は,完全かつ不完全なCSIに対して,ZICの性能を著しく向上させる。
シミュレーションの結果,すべての干渉状態(弱,中,強)において改善が達成され,信号対雑音比(SNR)が一貫して増加することがわかった。
例えば、SNR>15dBとシンボルあたり2ビットの伝送において、弱い干渉下で最も競争力のある従来の手法に対して、一桁以上のBER還元が得られる。
量子化誤差が存在する場合、改善は2桁程度に達し、DAE-ZICは従来の手法に比べて干渉に対してより堅牢であることを示す。
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