A New Achievable Scheme for Interference Relay Channels
我们建立了一个可实现的速率区域的离散无记忆干扰中继信道,包括两个源-目的地对和一个或多个中继。我们开发了一个可实现的方案结合汉小林和嘈杂的网络编码方案。我们将我们的可解释性应用于两种情况。首先,我们描述了一类离散无记忆干扰中继信道的容量区域。该类自然地推广了El Gamal和Costa的单射确定性离散无记忆干扰信道和Kim的具有正交接收器组件的确定性离散无记忆中继信道。此外,对于高斯干扰中继信道与正交接收机组件,我们表明,我们的计划取得了更好的和速率比噪声网络编码。
2013-03-05 cs.IT math.IT
List decoding for nested lattices and applications to relay channels
我们展示了一个嵌套格码的解码方案,它能够解码一个特定大小的列表,其中包含高概率的传输码字。该列表解码器类似于中继信道的可扩展性方案中的随机编码参数中使用的解码器,并且允许来自中继和源节点的信息的有效组合。使用该列表解码结果,我们证明了1)格码可以实现物理降级的AWGN中继信道的容量,2)使用格码的具有直接链路的双向中继信道的可实现速率区域,以及3)我们可以针对具有直接链路的双向中继信道的特定情况改进容量的恒定间隙。
2010-10-01 cs.IT math.IT
A General Achievable Rate Region for Multiple-Access Relay Channels and Some Certain Capacity Theorems
本文在中继端采用译码转发策略,发射端采用叠加编码的情况下,得到了多址中继信道(MARC)的一般可达速率域和某些容量定理。我们的一般速率域(i)将Slepian-Wolf多址接入容量定理的可扩展性部分推广到MARC,(ii)将Cover-El Gamal最佳可达速率推广到MARC,(iii)给出了MARC的Kramer-Wijengaarden速率域,(iv)满足最大流最小割上界,并导出了MARC中一些重要类的容量域.
2011-08-16 cs.IT math.IT
Achievability of the Rate ${1/2}\log(1+\es)$ in the Discrete-Time Poisson Channel
推导了具有平均能量$\es$的离散时间泊松信道容量的一个简单下界。速率${1/2}\log(1+\es)$被示出为修改的最小距离解码器的广义互信息,当输入遵循参数1/2和平均值$\es$的伽马分布时。
2008-09-19 cs.IT math.IT
Capacity of the State-Dependent Half-Duplex Relay Channel Without Source-Destination Link
推导了无源-目的链路的状态依赖半双工中继信道的容量。状态相关的半双工中继信道的输出取决于源中继和中继目的地链路的随机变化的信道状态,这是已知的因果关系在所有三个节点。对于这个信道,我们证明了一个逆,并显示了基于自适应链路选择的缓冲区辅助中继协议的容量的可扩展性。该协议根据信道状态在每个时隙中选择一个码字在源中继或中继目的地信道上传输。我们的逆证明表明,状态相关的半双工中继网络提供了一个额外的自由度,这是以前被忽视的。即,半双工中继选择何时接收和何时发送的自由。
2014-02-23 cs.IT math.IT
A Beta-Beta Achievability Bound with Applications
提出了一种用两个Neyman-Pearson $β$函数之比表示的信道编码可扩展性界。这个界是Polyanskiy和Verdú(2014)建立的逆界的对偶。新的界限原来大大简化了分析的情况下,渠道输出分布不是一个产品的分布,例如由于成本约束或结构约束(如正交性或恒定组成)的渠道输入。在文献中现有的界限的连接进行了讨论。然后使用该界来导出1)关于具有随机高斯码本的加性非高斯噪声信道的信道色散的可扩展性界,2)指数噪声信道的信道色散,3)AWGN信道的每比特最小能量的二阶展开,以及4)在接收机处具有理想信道状态信息的多输入多输出瑞利衰落信道的最大编码速率的下界,这是已知的最严格的可互换性结果。
2016-01-22 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian Diamond-Wiretap Channel
在本文中,我们考虑高斯钻石窃听信道,其中包括一个正交的广播信道从源到两个中继和高斯快衰落多址窃听信道从两个中继到一个合法的目的地和窃听者。对于多址接入部分,我们考虑了完整的信道状态信息(CSI)的情况下,没有窃听者的CSI的情况下,在中继和合法的目的地。对于这两种情况,我们建立了确切的安全自由度和推广的结果多继电器。对于相反的部分,我们引入了一种新的技术,捕获消息速率和每个中继注入的个体随机性之间的权衡。在可扩展性部分中,我们展示了(i)如何在从源向广播组件中的中继发送消息符号和公共噪声符号之间取得平衡,以及(ii)如何在多址组件中的中继处组合人工噪声波束成形和噪声对准技术。在与完整的CSI的情况下,我们提出了一个方案,中继同时波束形成共同的噪声信号在零空间的合法目的地的信道,并将它们与窃听器的消息信号。在没有窃听者的CSI的情况下,我们提出了一个方案,有效地利用广播链路的消息和共同的噪声符号在源之间的计算。最后,我们的可扩展性和逆技术也可以适应高斯(非衰落)信道模型。
2015-12-19 cs.IT math.IT
On the Achievability of Interference Channel Coding
本文研究了干扰信道编码的抗干扰性。阐明了在实现Han-Kobayashi和Jian-Xin-Garg内区时不需要速率分裂技术。码的构造是利用稀疏矩阵(具有对数列次数)和约束随机数生成器。通过扩展问题,我们可以建立已知内部区域的可能扩展。
2022-08-25 cs.IT math.IT
Achievability Bounds of Coding with Finite Blocklength for Gaussian Broadcast Channels
EURECOM(欧洲通信学院)
本文提出有限块长下高斯广播信道中dirty paper coding的两种可实现性界限,包括依赖测试界限的广播适应版本和用户最大码书大小的κβ下界。
2026-02-19 cs.IT math.IT
Generalized Signal Alignment: On the Achievable DoF for Multi-User MIMO Two-Way Relay Channels
研究了多用户MIMO双向中继信道的可达自由度,其中有$K$源节点,每个源节点配备$M$天线,有一个中继节点,配备$N$天线,每个源节点通过中继与任意一组其他源节点交换独立的消息.通过允许任意的信息交换模式,所考虑的信道模型是一个统一的。它包括几个现有的信道模型作为特殊情况:$K$ -用户MIMO Y信道,多对MIMO双向中继信道,广义MIMO双向X中继信道,和$L$ -簇MIMO多路中继信道。以前的研究主要考虑的自由度割集约束$2N$在天线配置$N < 2M$通过应用信号对齐的可扩展性。本文研究了DOF割集约束$KM$在$N\geq 2M$情形下的可解性。为此,我们首先推导出更严格的自由度上限为三个特殊情况下所考虑的信道模型。然后,我们提出了一个新的传输框架,广义信号对齐,接近这些界限。GSA的概念是通过在中继站处对齐要在压缩子空间中交换的每对信号来形成网络编码符号。给出了构造中继压缩矩阵的一个充要条件。我们表明,使用GSA,新的自由度上界是可实现的,当i)$\frac{N}{M} \in \big(0, 2+\frac{4}{K(K-1)}\big] \cup \big[K-2, +\infty\big)$的$K$ -用户MIMO Y信道; ii)$\frac{N}{M} \in \big(0, 2+\frac{4}{K}\big] \cup \big[K-2, +\infty\…
2015-04-02 cs.IT math.IT
An Achievability Bound for Variable-Length Stop-Feedback Coding over the Gaussian Channel
本文提出高斯信道上停止反馈下可变长度编码的非渐近可达性界,采用随机编码集成与最小距离译码,数值评估证实反馈相比固定块长无反馈传输具有显著价值。
2024-03-21 cs.IT math.IT
Achievability of Nonlinear Degrees of Freedom in Correlatively Changing Fading Channels
提出了一种在时变衰落信道中实现非相干通信的新方法。在这种方法中,输入信号空间和输出信号空间的相关变化的衰落信道之间的关系被证明是一个非线性映射之间的流形的不同维度。研究这个映射,它表明,使用非线性解码算法的单输入多输出(SIMO)和多输入多输出(MIMO)系统,额外的自由度(DOF)的数量是可用的。我们称之为非线性自由度。
2014-01-09 cs.IT math.IT
The Capacity of the Interference Channel with a Cognitive Relay in Very Strong Interference
具有认知中继的干扰信道由具有两个源-目的地对的经典干扰信道和具有源的消息的先验知识并辅助源的传输的附加认知中继组成。我们推导出一个新的外边界为这个通道使用的参数最初设计的“更有能力”的广播信道,并显示在“非常强的干扰”制度,一类的渠道,如果两个目的地解码两个消息的最优性没有损失的建议的外边界的可扩展性。该结果类似于经典干扰信道和认知干扰信道的“非常强干扰”容量结果,并且是具有认知中继的一般干扰信道的第一容量已知容量结果。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Two-Hop Interference Channels: Impact of Linear Schemes
我们考虑两跳干扰信道(IC),它由两个源-目的地对通过两个中继彼此通信。我们分析了当中继被限制为执行线性方案时该网络的自由度(DoF),并且信道增益是恒定的(即,慢衰落)。我们表明,有点令人惊讶的是,通过使用矢量线性策略在继电器,它是可能的,以实现4/3总和自由度时,信道增益是真实的。关键的可互换性思想是跨时间交替中继系数,以在不同时间创建不同的端到端干扰结构(或拓扑)。虽然这些拓扑中的每一个都只有1个和DoF,但我们通过在它们之间进行编码来实现4/3。此外,我们开发了一个新的外边界,匹配我们的可扩展性,因此,表征的总和DoF的两跳干扰信道的线性计划。对于复信道增益的情况,我们用线性方案将总和自由度表征为5/3。我们还将结果推广到多天线设置,用线性方案将总和DoF表征为2M-1/3(对于复信道增益),其中M是每个节点处的天线数量。
2013-09-04 cs.IT math.IT
The Wiretapped Diamond-Relay Channel
在本文中,我们研究了一个钻石中继信道的源连接到$M$中继通过正交链路和中继传输到目的地的无线多址接入信道中存在的窃听。窃听者不仅通过另一个多址信道观察中继传输,而且还观察一定数量的源中继链路。合法终端既不知道窃听者的信道状态信息,也不知道源中继链路的位置,除了这些链路的总数。对于这种窃听钻石中继信道,我们建立了最佳的安全自由度。在可重复性部分,我们提出的方案使用源中继链路传输一个明智的消息符号,人工噪声符号以及虚构的消息符号与安全网络编码相关联的组合构造。中继在其传输方案中使用波束成形和干扰对准的组合。对于相反的部分,我们采取一个精灵辅助的方法,假设窃听链接的位置是已知的。
2016-06-20 cs.IT math.IT
On the Achievability of Interference Alignment in the K-User Constant MIMO Interference Channel
研究了K用户MIMO干扰信道中的干扰对齐问题。针对发射天线数等于接收天线数(NT = NR = N)、发射机-接收机对数等于K = N + 1、所有干扰对齐复用增益均为1的情况,提出了一种新的构造性干扰对齐解的求解方法.该方法的核心包括解决一个特征值问题,其中包括所有干扰链路的信道矩阵。该过程提供了洞察信号向量空间对齐方案在有限维MIMO干扰信道中的可行性。
2009-04-28 cs.IT math.IT
Two-Hop Interference Channels: Impact of Linear Time-Varying Schemes
我们考虑具有恒定实信道系数的两跳干扰信道(IC),它由两个源-目的地对组成,由两个中继分开。我们分析了可实现的自由度(DoF),这样的网络时,继电器被限制执行标量放大转发(AF)操作,可能随时间变化的系数。我们表明,有点令人惊讶的是,通过提供选择时变AF系数在继电器的灵活性,它是可能的,以实现4/3总和自由度。我们还开发了一个与我们的可实现性相匹配的新型外边界,从而表征具有时变AF中继策略的两跳干扰信道的总和DoF。
2013-05-17 cs.IT math.IT
Simple Finite-Length Achievability and Converse Bounds for the Deletion Channel and the Insertion Channel
Bilkent University(比尔肯特大学)
本文提出了一种简单的方法,用于计算删除和插入信道在有限长度下的实现和反向界限,通过参考分布改进了传统方法,并展示了其在有限长度设置中的有效性。
2026-04-11 cs.IT math.IT
Galaxy Codes: Advancing Achievability for Deterministic Identification via Gaussian Channels
针对高斯信道中确定性识别容量仅知上下界的问题,提出星系码构造,将可达性界从1/4提升至3/8,推动高效通信。
2025-01-22 cs.IT math.IT
Volume-Refined Achievability and Converse Approximations for Noisy Permutation Channels
School of Electronics, Peking University(北京大学电子学院);National Computer Network Emergency Response Technical Team/Coordination Center of China(国家计算机网络应急技术处理协调中心)
针对可达输出多面体维数可能低于输出单纯形的含噪置换信道,通过几何降维和局部方差分析,给出了有限分组长度下的可达性下界和强逆上界。
2026-06-16 cs.IT math.IT
Nonasymptotic Oblivious Relaying and Variable-Length Noisy Lossy Source Coding
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Imperial College London(帝国理工学院)
研究了信息瓶颈信道的有限块长可实现性,探讨了固定长度和可变长度编码对信息瓶颈第二阶版本的影响,并引入了新的非渐近性可变长度噪声失真信源编码结果。
2026-04-24 cs.IT math.IT
A Unified Framework for One-shot Achievability via the Poisson Matching Lemma
我们引入了一个基本引理称为泊松匹配引理,并应用它来证明单次可扩展性的结果为各种设置,即信道的状态信息在编码器,有损信源编码与边信息在解码器,联合源信道编码,广播信道,分布式有损信源编码,多址接入信道,信道可分辨性和窃听信道。我们的一杆界限改善后,最知名的一杆界限在大多数上述设置(除了多路访问通道,通道可分辨性和窃听通道,在那里我们恢复界限可比的最知名的界限),在某些设置中,即使与传统的渐近方法相比,使用典型性较短的证明。泊松匹配引理取代了填充引理和覆盖引理,大大简化了误差分析。本文扩展了Li和El Gamal关于Poisson函数表示的工作,该工作主要考虑可变长度信源编码设置,而本文研究固定长度设置,并且不限于信源编码,表明Poisson函数表示是网络信息论中大多数问题典型性的可行替代方案。
2019-02-22 cs.IT math.IT
Coding Strategies for Noise-Free Relay Cascades with Half-Duplex Constraint
两种类型的无噪声继电器级联进行了研究。源通过级联的半双工约束中继与远端接收器通信的网络,以及不仅源而且单个中继节点都打算向同一目的地传输信息的网络。我们引入两个中继信道模型,捕获半双工约束,并在这些模型的框架内的容量被确定为第一种网络类型。事实证明,容量明显高于直接分时方法可实现的速率。提出了一种容量实现编码策略,该策略根据节点先前接收的数据分配节点的发送和接收时隙。对于第二类网络,从割集界导出了速率区域的上界。此外,截集界在单中继的情况下,给定的源速率超过一定的最小值的可扩展性。
2008-05-02 cs.IT math.IT
Using Network Coding to Achieve the Capacity of Deterministic Relay Networks with Relay Messages
本文推导了具有中继消息的确定性中继网络的容量。我们考虑一个由五个节点组成的网络,其中四个节点只能通过第五个节点进行通信。然而,第五节点不仅仅是中继,因为它可以与其他网络节点交换私有消息。首先,我们开发了一个上界的容量区域的概念的基础上,一个单侧精灵。在可验证性证明的过程中,我们还推导出了一个4用户中继网络的确定性容量(没有私人消息在中继)。容量实现方案使用两种网络编码技术的组合:简单排序方案(SOS)和迂回方案(DS)。在SOS中,我们在每个用户处对传输的比特进行排序,使得双向消息将在中继器处以相同的信道级别被接收,而DS背后的基本思想是消息的某些部分遵循到其各自目的地的间接路径。因此,本文旨在表明,用户合作和网络编码可以提高吞吐量,即使当用户不直接连接到对方。
2014-04-26 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis of Spatial Coupling Coding for Compute-and-Forward Relaying
计算转发(CAF)中继是提高无线双向中继信道带宽利用率的有效方法。在CAF方案中,中继被设计为解码由来自其他终端或中继的发送消息组成的线性组合。适用于CAF中继方案的纠错码及其译码算法的设计是一个重要的研究课题。在本文中,我们将提出一个渐近性能分析的LDPC码在双向中继信道的基础上密度进化(DE)。由于信道的非对称特性,我们采用种群动力学DE结合非对称信道的DE公式来获得BP阈值。此外,我们还评估了空间耦合LDPC码的渐近性能双向中继信道。结果表明,与相应的非耦合码相比,空间耦合码在双向中继信道的BP阈值上有所提高。最后,我们将比较的互信息率和速率可重复性之间的CAF方案和MAC分离解码方案。我们证明了CAF方案在高速率区域具有更高可靠性的可能性。
2018-07-03 cs.IT math.IT
Bounds on the Capacity of the Multiple Access Diamond Channel with Cooperating Base-Stations
一个菱形网络被认为是中央处理器连接,通过回程无噪声链路,多个会议基站,与一个单一的用户在多址信道进行通信。我们提出的编码技术,以及上下限的能力。我们的可扩展性方案使用了基于Wand,Wigger和Zaidi(2018)提出的技术的通用云编码策略,并将其扩展到两个中继之外。我们的上界推广了Bidokhti和Kramer为没有合作的两个中继钻石网络(2016)提出的方法,并为多个中继设置带来了新的界限。专门为我们的上界的两个中继的情况下(合作),我们提供了新的界限,提高国家的最先进的。
2022-05-03 cs.IT math.IT
Asymptotic Achievability of the Cramér-Rao Lower Bound of Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Communication Systems
在可重构智能表面辅助毫米波系统中,为了实现主被动联合波束形成增益,需要对反射级联信道进行精确估计。在文献中已经提出了许多策略来解决这个问题。然而,这种估计的Cramér-Rao下限(CRLB)是否可以实现仍然是不确定的。为了填补这一空白,我们首先利用离散傅立叶变换矩阵和克罗内克积的性质,将信道估计问题转化为稀疏信号恢复问题。然后,一个联合的典型性为基础的估计器被用来执行的信号恢复任务。我们表明,通过数学证明和数值模拟,在这封信中提出的解决方案实际上可以渐近实现CRLB。
2021-09-21 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Analysis of Gaussian Random Coding in AWGN Channels under Covert Constraint
本文研究了在AWGN信道上,在给定块长和差错概率的情况下,最大信道编码速率的可扩展性和逆界。问题源于高斯码字的隐蔽通信。通过重新访问[18],我们首先在最大或平均错误概率要求下给出了随机编码方案的新的和更一般的可扩展性界。然后将这种一般界限应用于AWGN信道中的隐蔽通信,其中码字从高斯分布生成,同时满足最大功率约束。进一步的比较之间的新的可扩展性界限和现有的确定性码本。
2020-10-13 cs.IT math.IT
Broadcast Channels with Heterogeneous Arrival and Decoding Deadlines: Second-Order Achievability
本文研究了消息到达与解码期限重叠的广播信道,提出基于 Marton 编码策略的方案,推导了可达速率区域边界,并在短包传输中显著优于时分方法。
2025-01-30 cs.IT math.IT
New Second-Order Achievability Bounds for Coding with Side Information via Type Deviation Convergence
提出类型偏差收敛框架,为Wyner-Ziv、Heegard-Berger及带代价Gelfand-Pinsker问题导出优于已知结果的二阶可达界。
2025-10-23 cs.IT math.IT
On Achievability of Gaussian Interference Channel Capacity to within One Bit
在本文的早期版本中,错误地声称需要分时来实现高斯干扰信道的容量区域在一个比特内,特别是在拐角点处。早期版本的论点中的缺陷在于为固定的公共/私有消息拆分编码策略修复了解码范例。更具体地说,如果我们强制公共消息总是在非预期的接收者处被解码,则会出现早期版本中的附加约束(7 b)和(7 d)。然而,(7 b)和(7 d)可以通过允许解码器忽略非预期的公共消息而被消除,特别是在速率区域的角点处,而不像在早期版本中所建议的那样在发送侧采取分时。由于这些原因,我们先前的索赔是无效的。
2011-02-07 cs.IT math.IT
Approximate Capacity of the Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback
本文给出了带噪声信道输出反馈的两用户高斯干扰信道(G-IC-NOF)的可扩展域和逆可扩展域。可重构区域使用随机编码参数和三种众所周知的技术获得:速率分裂、叠加编码和后向解码。利用现有的一些完全输出反馈外界以及一组新的外界,通过使用原G-IC-NOF的基因辅助模型获得的逆区域。最后,它示出的可扩展性区域和逆区域近似的G-IC-NOF的容量区域内的一个恒定的间隙,每通道使用的比特。
2016-11-14 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Cooperative Transmission over Relay-Broadcast Networks
研究了离散无记忆信源在多中继中继广播网络中的可靠传输问题。受传感器网络应用的启发,假设中继站和目的站都可以访问与底层源信号相关的边信息。研究了联合信源信道协作传输,其中中继站利用其监听信号(如经典信道协作情形)和相关边信息,帮助信源信号传输到目的站。研究了多中继网络中基于解码转发的协作传输,提出了两种不同的协作传输方案:一种是在编码端不进行显式信源合并的规则编码和滑动窗口解码方案,另一种是基于边信息统计的半规则编码和后向解码方案。结果表明,这两种方案导致相同的源信道码率,这被示出为“源信道容量“的情况下,i)物理退化的中继网络,其中边信息信号也以与信道相同的顺序退化;以及ii)中继广播网络,其中所有终端都希望可靠地重建源,而它们中的至多一个可以充当中继。
2012-02-27 cs.IT math.IT
Achievability Performance Bounds for Integer-Forcing Source Coding
整数强制信源编码作为一种低复杂度的分布式相关高斯信源压缩方法已被提出。在该方案中,每个编码器使用相同的精细网格量化其观察,并将结果以粗糙网格为模进行缩减。解码器不是直接恢复各个量化信号,而是首先恢复量化信号的明智选择的整数线性组合的满秩集合,然后将其反转。目前的工作量化不良协方差矩阵的测量,通过研究整数强制信源编码失败的概率作为分配率的函数,%超过%伯格-董基准,其中的概率是相对于一个随机的正交变换,应用于量化前的源。对于要压缩的信号对应于i.i.d.中继电器的天线输入的重要情况,在瑞利衰落环境中,这种正交变换可以被看作是自然执行的。因此,结果提供了性能保证分布式信源编码通过整数强迫在这种情况下。
2019-06-04 cs.IT math.IT
Approximate Capacity of the Two-User Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback
本文给出了带噪声信道输出反馈的两用户高斯干扰信道(G-IC-NOF)的可扩展域和逆可扩展域。可重构区域使用随机编码参数和三种众所周知的技术获得:速率分裂、叠加编码和后向解码。利用现有的一些完全输出反馈外界以及一组新的外界,通过使用原G-IC-NOF的基因辅助模型获得的逆区域。最后,它示出的可扩展性区域和逆区域近似的G-IC-NOF的容量区域内的一个恒定的间隙,每通道使用的比特。
2016-11-15 cs.IT math.IT
Maximum Eigenmode Relaying with statistical Channel State Information at the Relay
研究了中继中的最优预编码,以最大化多天线中继信道的遍历容量。源和中继节点配备有多个天线,目的地配备有单个天线。假设中继站的接收和发送信道的信道协方差矩阵对于中继站是可用的,并且研究了中继站处的最优预编码。它示出了从中继的最佳传输应进行的方向上的传输信道协方差矩阵的特征向量。然后,我们推导出的必要条件和充分条件下,中继传输仅从最强的特征向量达到容量,这种方法被称为最大本征模式中继(MER)。
2012-11-16 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Slotted Strongly Asynchronous Channel with a Bursty User
在本文中,传输(或突发性)$K_n=e^{nν}$的用户,在时隙强异步信道中的非对称性水平$A_n=e^{nα}$的数量之间的权衡,以及区分$M_n=e^{nR}$消息每次传输的能力与消失的错误概率进行了研究,在渐近制度的块长度$n$趋于无穷大。接收机必须定位和解码,在$n$中的错误概率为零,所有发送的消息。推导了$(R,α,ν)$之间折衷的可逆性和逆界。对于$ν=0$和$ R=0$的情况,可扩展性和逆边界重合。然后考虑具有随机接入的突发用户的第二模型,其中用户可以以概率$e^{-nβ}$在每个块中接入和发送消息。还表征了$(R, α, β)$之间的权衡的可扩展性和逆界。对于$β=α$和$R=0$的情况,可扩展性和逆边界匹配。
2018-07-26 cs.IT math.IT
New Non-asymptotic Random Channel Coding Theorems
本文对离散输入任意输出信道建立了基于Gallager奇偶检验系综和固定码字类型的Shannon随机码系综的新的非渐近随机编码定理(具有错误概率$ε$和有限块长$n$)。所得到的非渐近可分性界,当结合非渐近均分性能的文件中开发的,可以很容易地计算。分析上,这些非渐近可扩展性界限被证明是渐近紧到二阶的编码率$n$去无穷大,无论是常数或次指数下降$ε$。数值上,他们也比较有利,有限$n$和$ε$的实际利益,与现有的非渐近可扩展性界在文献中一般。
2013-03-03 cs.IT math.IT
Instantaneous Relaying for the 3-Way Relay Channel with Circular Message Exchanges
研究了具有循环消息交换和瞬时中继的三用户离散无记忆多路中继信道。我们首先表明,该信道是有效的3用户干扰信道,接收机消息侧信息,每个固定(和瞬时)中继映射。然后,我们将Han-Kobayashi编码方案扩展到该信道。最后,我们将这些结果应用到高斯信道与放大转发中继和目前的数值结果显示所提出的方案相比,最先进的增益。
2015-11-23 cs.IT math.IT
Interference Networks with General Message Sets: A Random Coding Scheme
本文介绍了具有通用消息集的干扰网络(IN-GMS),其中多个发射机向多个接收机发送消息:每个发射机子集向每个接收机子集发送一个单独的消息。对于这样一个一般的情况下,一个可扩展性方案,提出了使用随机编码。该方案是基于具有公共消息的多址接入信道(MAC)的容量实现方案以及具有公共消息的广播信道(BC)的最佳可扩展性方案而系统地构建的。还提供了随机码本构造过程的图形说明,通过使用该图形说明,易于理解可重复性方案。建议的可扩展性计划的一些好处进行了说明。它还表明,由此产生的速率区域是最佳的一类正交INs-GMS,从而产生的容量区域。最后,它表明,如何这个一般的可扩展性计划可以用来获得容量内界的干扰网络具有不同的消息分布,在大多数情况下,建议的可扩展性计划导致最好的已知容量内界的底层信道。还可以针对新的通信场景导出容量内界。
2011-07-10 cs.IT math.IT
Relay Strategies Based on Cross-Determinism for the Broadcast Relay Channel
我们考虑一个两个用户高斯多输入多输出(MIMO)广播信道与一个共同的多天线中继,和一个共享的数字(无噪声)中继和两个目的地之间的链接。针对该信道,本文提出了一种渐进实现容量和的量化转发中继策略。我们的技术来设计一个渐近最佳的中继量化器是基于确定一个交叉确定性关系的中继观测,源信号,和目的地观测。在中继信道中,近似交叉确定性关系对应于近似确定性关系,其中中继观测在某种程度上是源和目的地信号的确定性函数。我们表明,交叉决定性可以作为量化惩罚的措施。通过确定一个确定性的广播中继信道和高斯MIMO中继信道之间的类比,我们提出了一个三阶段的脏纸编码策略,随着接收器波束成形和量化在中继,渐近实现扩展的可实现的速率区域的MIMO广播信道与一个共同的多天线中继。
2010-10-11 cs.IT math.IT
Achievable Degrees of Freedom on K-user MIMO Multi-way Relay Channel with Common and Private Messages
研究了MIMO多路中继信道的可达总自由度(DoF),该信道由K个用户和一个解码转发中继组成,每个用户配备M根天线,解码转发中继配备N根天线。在该信道中,每个用户除了向所有用户传送公共消息之外,还希望向其他用户传送K-1个私人消息。由于用户之间没有直接链路,通信通过中继在两个阶段中发生;多址信道阶段(MAC)和广播(BC)阶段。我们在网络的总DoF上驱动割集界,并证明网络的DoF小于或等于K min(N,M)。通过在MAC阶段中使用用于网络编码的信号空间对齐和在BC阶段中使用迫零预编码来示出上限的可扩展性。我们表明,除了私人消息,引入公共消息导致实现更高的总自由度比只使用私人消息。
2015-10-15 cs.IT math.IT
Achievable Rates for Gaussian Degraded Relay Channels with Non-Vanishing Error Probabilities
本文重温高斯退化中继信道,其中的链路,从源到目的地进行信息是一个物理退化版本的链路,从源到中继进行信息。源和继电器受到预期的功率约束。给出了信道的$\varepsilon$ -容量的特征,它严格大于$\varepsilon>0$的容量,这意味着信道不具有强逆特性。可扩展性部分的证明是基于几个关键的想法:块马尔可夫编码,这是用于经典的解码转发策略,高斯信道下的预期功率约束的功率控制,以及块大小和块使用的总数之间的仔细缩放。相反的部分证明了第一次建立两个非渐近下界的错误概率,这是来自一些二元假设检验的II型错误。随后,每个下限被简化的条件下的电源的源和中继发送的码字的一些线性组合的事件。最佳编码速率的二阶项的块长度和错误概率的上下界也得到。
2016-10-18 cs.IT math.IT
The Gaussian Interference Relay Channel: Improved Achievable Rates and Sum Rate Upperbounds Using a Potent Relay
我们认为高斯干扰信道与中间中继作为一个主要的构建块的合作干扰网络。在可扩展性方面,我们考虑基于压缩和转发的策略。具体而言,广义压缩和转发策略,其中的目的地联合解码的压缩索引和源消息,被证明是改善后的压缩和转发策略,顺序解码的压缩索引和源消息,以及最近提出的广义散列和转发策略。我们还构造了一个基于嵌套格码的计算转发中继方案,当直接链路较弱时,该方案的性能优于其他中继方案。在这种情况下,它示出,与中继,干扰链路可以是有用的解码源消息。注意到需要上界的容量为这个通道,我们提出了一种新的技术,可以限制的总和速率。特别是,当中继节点具有丰富的功率时,通过考虑信道,总容量是有上限的,因此被命名为有效的。对于具有强中继的高斯干扰中继信道,研究了强干扰和弱干扰的情况,建立了其总容量,并以此作为有限中继功率GIFRC总容量的上界.数值结果表明,上界比割集界更紧,并且与许多感兴趣的场景中已知的可实现的和率相吻合。此外,当继电器具有大功率时,GIFRC的自由度被示出为2,使用压缩转发可实现。
2011-01-31 cs.IT math.IT
Buffer-Aided Relaying For The Two-Hop Full-Duplex Relay Channel With Self-Interference
在本文中,我们研究了两跳全双工(FD)中继信道的自干扰和衰落,这是由一个源,一个FD中继,和一个目的地,其中不存在直接的源-目的地链路和FD中继被削弱的自干扰。对于这个信道,我们提出了三个缓冲器辅助中继方案与自适应接收-发送在FD中继的情况下,当源和中继都执行自适应功率分配,固定功率分配,和固定速率传输,分别。所提出的缓冲器辅助中继方案通过使FD中继能够基于接收、发送和自干扰信道的质量在给定时隙中自适应地选择接收、发送或同时接收和发送,显著地提高了所考虑的中继信道的可实现速率和吞吐量。我们的数值计算结果表明,显着的性能增益,实现使用建议的缓冲区辅助中继计划相比,传统的FD中继,其中FD中继被迫总是同时接收和发送,和缓冲区辅助半双工中继,其中半双工中继不能同时接收和发送。
2017-04-11 cs.IT math.IT
Capacity of the Degraded Half-Duplex Relay Channel
离散无记忆半双工中继信道由从源到中继和目的地的广播信道和从源和中继到目的地的多址接入信道构成。当中继侦听时,信道以广播模式操作。当中继发送时,信道切换到多址模式。如果广播分量信道在物理上降级,则半双工中继信道也将被称为物理降级。这种退化的半双工中继信道的容量进行检查。它表明,块马尔可夫编码建议在开创性的论文由封面和El Gamal可以修改,以实现容量的退化半双工中继信道。在码构造中,中继的重复发送调度取决于要发送的消息,因此调度本身携带信息。如果时间表被限制为确定性的,它表明,可以通过简单的管理跨广播和多址接入组件信道的信息流来实现的能力。
2007-08-16 cs.IT math.IT
Simple relay channel
1987年,Cover在简单中继信道中提出了一个有趣的问题,如图1所示。
2015-12-18 cs.IT math.IT
Interference Channel with a Half-Duplex Out-of-Band Relay
考虑了半双工中继辅助下的高斯干扰信道(IC),其中中继在与IC正交的频带中接收和发送。因此,该系统由两个并行信道组成,即IC和中继活动的信道,该信道被称为带外中继信道(OBRC)。OBRC通过分离从源到中继的多址接入阶段和从中继到目的地的广播阶段来操作。识别在总容量方面的最佳操作需要中继器进行信号中继和/或干扰转发的条件。这些条件还评估了IC和OBRC上的可分离或不可分离传输的最优性。具体而言,信号中继和可分离编码的最优性建立的场景中,中继到目的地的信道设置的性能瓶颈相对于源到中继信道上的OBRC。在特殊情况下,还建立了干扰转发和不可分离操作的最优性。
2010-05-13 cs.IT math.IT
New Channel Coding Lower Bounds for Noisy Permutation Channels
针对噪声置换信道,提出基于KL散度ε-填充的新可达性下界,比现有界更紧,并给出高斯近似验证精度。
2025-01-23 cs.IT math.IT
Asymptotic Analysis on Spatial Coupling Coding for Two-Way Relay Channels
计算转发中继是提高无线双向中继信道带宽利用率的有效方法。在计算转发方案中,中继尝试解码由来自其他终端或中继的传输消息组成的线性组合。适用于计算转发中继方案的纠错码及其译码算法的设计仍是一个重要的研究课题。本文基于密度演化理论,对LDPC码在双向中继信道上的性能进行了渐近分析。由于通道的非对称性,我们采用人口动力学DE结合DE公式的非对称通道,以获得BP阈值。此外,我们还评估了空间耦合LDPC码在双向中继信道中的渐近性能。结果表明,与相应的非耦合码相比,空间耦合码在双向中继信道的BP阈值上有所提高。
2018-01-19 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
Nonasymptotic coding-rate bounds for binary erasure channels with feedback
我们提出了非渐近可扩展性和逆界的最大编码速率(固定的平均错误概率和固定的平均块长度)的可变长度全反馈(VLF)和可变长度停止反馈(VLSF)码操作在一个二进制擦除信道(BEC)。对于VLF设置,可重复性界限依赖于将每个消息映射到可变长度霍夫曼码字上并且然后重复码字的每个比特直到其被正确接收的方案。逆界的灵感来自Polyanskiy,Poor和Verdú(2010)的元逆框架,并依赖于二元序列假设检验。对于零错误概率的情况,我们的可扩展性和逆界匹配。对于VLSF的情况下,我们提供的可扩展性界限,利用以下功能的BEC:解码器可以评估其估计的正确性,通过验证所选择的码字是否是唯一一个是兼容的擦除模式。其中一个界限是通过分析随机线性喷泉码的可变长度扩展的性能得到的。当消息数量很小时,VLSF可扩展性和VLF逆界之间的差距是显著的:$23\%$对于具有擦除概率的BEC上的8个消息$0.5.$缺乏紧密的VLSF逆界不允许我们评估这个差距是否是根本的。
2016-07-22 cs.IT math.IT
Source-Channel Coding for the Multiple-Access Relay Channel
本文研究了一般相关信源在多址接入中继信道(MARC)和多址接入广播中继信道(MABRC)上的可靠传输。在MARC中,只有目的地对源的重建感兴趣,而在MABRC中,中继和目的地都希望重建源。我们假设中继和目的地都有相关的边信息。我们找到了基于操作分离的可靠通信的充分条件,以及可实现的源信道速率的必要条件。对于相关的源发送衰落高斯MARC和MABRC,我们发现的条件下,信息分离是最佳的。
2012-06-29 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Noncausal Relay Channel
本文研究了由El Gamal,Hassanpour和Mammen提出的非因果中继信道,也称为具有无限前瞻的中继信道。与标准中继信道模型不同,在标准中继信道模型中,中继基于先前接收的输出符号来编码其信号,非因果中继信道中的中继根据整个接收序列来编码其信号。在现有的编码方案中,中继站仅使用该非因果信息来恢复所传输的消息,然后与发送方合作将该消息传送给接收方。然而,它示出在本文中,通过应用Gelfand-Pinsker编码方案,中继可以进一步利用的非因果可用的信息,它可以实现严格高于现有的编码方案的速率。本文还提供了一个新的上限的能力的非因果继电器,严格改进的割集界。这些新的上限和下限的能力符合一类退化的非因果中继信道,并建立此类的能力。
2017-04-19 cs.IT math.IT