Covert Capacity of Degraded Broadcast Channels
Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, L2S（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、中央苏佩莱克学院、L2S）
本文研究了在对手无法检测通信的情况下，退化广播信道的容量区域，证明了时间共享不是最优策略，超置编码能实现更高的速率。
2026-05-10 cs.IT math.IT
The capacity region of the two-receiver vector Gaussian broadcast channel with private and common messages
我们发展了一种新的方法来显示在多端信息论问题的高斯分布的最优性。作为该方法的一个应用，我们证明了Marton的内界达到了具有公共消息的矢量高斯广播信道的容量。
2012-02-01 cs.IT math.IT
Any Positive Feedback Rate Increases the Capacity of Strictly Less-Noisy Broadcast Channels
我们提出了两种编码方案的离散无记忆广播信道（DMBC）的速率限制的反馈，只有一个接收机。对于任何正反馈率和严格的低噪声DMBC类，我们的计划严格提高了无反馈容量区域。
2013-07-21 cs.IT math.IT
Capacity Region of a State Dependent Degraded Broadcast Channel with Noncausal Transmitter CSI
这篇论文由于前一版本中的一个错误而被撤回。
2009-12-08 cs.IT math.IT
Latent Capacity Region: A Case Study on Symmetric Broadcast With Common Messages
我们考虑具有公共消息的广播问题，并且集中于公共消息速率$R_{\mathcal{A}}$，即，用于集合$\mathcal{A}$中所有接收机的消息的速率对于相同基数的所有集合$\mathcal{A}$是相同的。而不是试图描述一般广播信道的容量区域的特征，我们只考虑任何广播信道应该承载的容量区域的结构。潜在容量区域的概念是有用的，在捕捉这些潜在的约束条件，我们提供了一个完整的表征对称广播问题的潜在容量区域。这个严格的特征的逆证明依赖于一个确定性的广播信道模型。的可扩展性证明推广熟悉的速率传输参数，包括更多涉及的消息之间的擦除校正编码，从而揭示了广播与公共消息和擦除校正码之间的内在联系。
2011-03-24 cs.IT math.IT
On the Capacity Region of Broadcast Packet Erasure Relay Networks With Feedback
我们推导出一个新的外边界上的容量区域的广播业务在多个输入广播包擦除信道的反馈，并将此外边界的包擦除中继网络的反馈。我们展示了各类网络的外部边界的紧密性。这项工作的一个重要的工程意义是，对于并行广播信道的网络编码方案，“异或”分组应发送相关的广播子信道。
2019-05-16 cs.IT math.IT
Identification over Compound Multiple-Input Multiple-Output Broadcast Channels
在平均误差准则下确定复合广播信道的识别容量区域，其中发送方没有信道状态信息。在平均输入约束下，给出了离散信道和多输入多输出高斯信道的单字母识别容量公式。容量定理适用于一般离散无记忆广播信道。这与传输设置相反，在传输设置中，容量仅在特殊情况下是已知的，特别是降级的广播信道和具有私人消息的多输入多输出广播信道。此外，复合多输入多输出广播信道的识别容量区域可以大于传输容量区域。这与单用户识别行为不同，因为单用户信道的识别容量等于传输容量。
2021-12-02 cs.IT math.IT
The capacity region of a product of two unmatched Gaussian broadcast channels with three particular messages and a common message
本文考虑了高斯广播信道与两个不匹配的退化组件，三个特定的消息，和一个共同的消息，是为所有三个接收器。它示出，对于这个信道叠加编码和高斯信令是足以实现在容量区域中的每一个点。
2009-11-03 cs.IT math.IT
Capacity Region of the Broadcast Channel with Two Deterministic Channel State Components
本文建立了一类随机状态广播信道的容量域，其中每个信道分量是从两个可能的函数中选择的，每个接收机知道它的状态序列。该信道模型不适合任何类型的广播信道的容量区域是以前已知的，是有用的，在研究无线通信信道时，衰落状态是已知的，只有在接收机。容量区域与UV外边界一致，并通过Marton编码实现。
2014-01-27 cs.IT math.IT
Strong Converse Exponent for Degraded Broadcast Channels at Rates outside the Capacity Region
我们考虑离散无记忆退化广播信道。我们证明了解码的错误概率趋于一个指数的容量区域以外的速率，并推导出这个指数函数的一个明确的下界。我们将证明，信息谱的方法是非常有用的调查这个问题。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Capacity and Delay Scaling for Broadcast Transmission in Highly Mobile Wireless Networks
我们研究广播容量和最小延迟缩放定律的高度移动的无线网络中，每个节点都传播或广播数据包到网络中的所有其他节点。特别是，我们考虑了一个小区划分的网络下的简化的独立同分布（IID）的移动模型，其中每个节点随机选择一个新的小区每个时隙。我们推导出广播容量和最小延迟的缩放定律作为小区大小的函数。我们提出了一个简单的先来先服务（FCFS）洪泛计划，几乎实现了容量和最小延迟缩放。我们的研究结果表明，高流动性并没有提高广播容量，容量和延迟都随着小区大小的增加而提高。与文献中的推测相反，我们发现容量和延迟之间（几乎）没有权衡。我们的分析利用马尔可夫演化图（MEGs）的理论和开发两个新的界限，通过放松以前所需的扩展器属性的假设，在MEGs的洪泛时间。
2018-08-11 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of the Broadcast Wiretap Channel with Limited CSI Feedback
在本文中，我们研究的问题，安全广播块衰落信道有限的信道知识在发射机。更具体地说，我们分析了具有不完美的信道状态信息（CSI）通过有限速率反馈的广播信道的吞吐量的影响，其中传输是为了多个合法的接收器在存在窃听者。首先，我们部分地描述了当源向所有接收器广播相同信息时系统的遍历保密能力，即，普通信息传输。然后，我们看看独立消息的情况，其中发送器向合法接收器广播多个独立消息。对于这种情况下，我们提出了遍历保密和容量的上下界。在这两种情况下，我们表明，所提出的下限和上限渐近一致的反馈链路的容量变得很大，因此，充分表征在这种情况下的保密能力。
2016-03-23 cs.IT math.IT
Capacity of Gaussian MIMO Bidirectional Broadcast Channels
我们考虑三节点网络的广播阶段，其中中继节点使用频谱高效的两阶段解码和转发协议在两个节点之间建立双向通信。在第一阶段中，两个节点将它们的消息发送到中继节点。然后，中继节点解码消息，并在第二阶段中广播它们的重新编码的组成。我们考虑高斯MIMO信道，并确定第二阶段的容量区域，我们称之为高斯MIMO双向广播信道。
2008-04-30 cs.IT math.IT
The capacity of a class of 3-receiver broadcast channels with degraded message sets
Korner和Marton建立了具有降级消息集的2接收器广播信道的容量区域。最近的研究结果表明，一个简单的扩展Korner-Marton区域超过2个接收器是最佳的。本文表明，情况并非如此。我们建立了一类3接收广播信道的容量区域2退化的消息集，并表明它可以严格大于简单的扩展的Korner-Marton区域。关键的新思想是间接解码，即接收器不能直接解码云中心，通过解码卫星码字间接找到它。然后，这个想法是用来建立新的内部和外部边界上的容量区域的一般3接收器广播信道与2和3个退化的消息集。我们表明，这些界限是紧的一些非平凡的情况下。结果表明，3-接收器广播信道与降级的消息集的容量至少是一样难以找到的一般2-接收器广播信道与公共和私人消息的容量。
2008-01-10 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for Broadcast Channels with Two Channel State Components Known at the Receivers
我们建立了几类广播信道的容量区域，其中每个用户的信道是从两个可能的信道状态分量中选择的，并且状态仅在接收机处是已知的。当信道分量是确定性的时，我们表明容量区域是通过马顿编码实现的。该信道模型不属于任何类别的广播信道的容量区域是以前已知的，是有用的，在研究无线通信信道时，衰落状态是已知的，只有在接收机。然后，我们建立容量区域时，信道组件的顺序，例如，退化了特别是，我们表明，通过高斯输入分布的广播信道与退化的高斯矢量信道分量的容量区域。最后，我们扩展的结果，有序的通道，两个广播信道的例子，两个以上的通道组件，但表明，这些扩展一般不成立。
2015-09-14 cs.IT math.IT
Capacity of a Class of Broadcast Relay Channels
考虑广播中继信道（BRC），其包括在存在两个中继节点的情况下通过两个用户广播信道发送信息的源，所述两个中继节点帮助传输到目的地。显然，这个有五个节点的网络涉及中继和广播信道中遇到的所有问题。新的内界容量区域的这一类信道的推导。这些结果可以看作是对前人工作的推广和统一。我们的界限是基于重组的消息位和各种有效的编码策略的中继和广播信道的想法。容量的结果得到半退化BRC-CR，其中一个中继信道退化，而另一个是半退化。还提出了一个内界和上界的退化BRC与公共中继（BRC-CR），其中中继和广播信道都退化，这是高斯情况下的容量。这些结果的应用出现在蜂窝网络的机会合作的背景下。
2010-05-04 cs.IT math.IT
The Capacity Region for Classes of Sum-Broadcast Channels
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文计算了退化、少噪声、更强能力、确定性或半确定性广播信道之和的容量区域，通过证明辅助接收机外边界匹配Marton内边界，推广了El Gamal的结果。
2026-06-12 cs.IT math.IT
On the Capacity of One-sided Two user Gaussian Fading Broadcast Channels
在本文中，我们调查的两个用户衰落广播信道的容量的上限和下限，其中一个用户有一个恒定的（非衰落）信道。我们使用的Costa熵功率不等式（EPI）以及优化框架，以获得上界的总和容量和叠加编码，以获得该信道的总和速率的下界。对于这种衰落广播信道，其中一个信道是恒定的，我们发现，在特殊情况下，上界和下界满足，在一般情况下，我们表明，可实现的和速率的外部边界内的一个常数。
2009-01-01 cs.IT math.IT
Capacity-Maximizing Dynamic User Association in Double RIS-Aided Broadcast Networks
本文提出一种基于信息论框架的动态RIS-用户关联方法，通过机会协议显著提升双RIS辅助广播网络的容量，并给出了新的容量外部界及最优关联策略。
2024-05-28 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Broadcast Channels with Confidential Messages
在本文中，我们研究了离散无记忆广播信道的容量界与机密消息。两个私人消息以及一个公共消息被传输;公共消息将由两个接收者解码，而每个私人消息仅用于其预期的接收者。此外，每个私人信息都要对非预期的接收者保密，其中保密性是通过模棱两可来衡量的。我们提出了内部和外部边界的速率模糊区域的广播信道与机密消息。建议的内界推广Csiszár和Körner的速率模糊区域的广播信道与一个单一的机密消息，刘{ \em et al}的可达速率区域的广播信道与完美的保密性，马顿和Gel'fand和Pinsker的可达速率区域的一般广播信道。我们提出的外边界，连同内边界，有助于建立几类离散无记忆广播信道的速率模糊区域的机密消息，包括少噪声，确定性和半确定性的信道。此外，专门为一般的广播信道通过删除的机密性约束，我们提出的外边界减少到新的容量外边界的离散内存广播信道。
2008-05-28 cs.IT math.IT
Capacity of 1-to-K Broadcast Packet Erasure Channels with Channel Output Feedback
本文主要研究1-to-K广播包擦除信道（PEC），它是广播二进制擦除信道从二进制符号到任意有限域GF（q）（q足够大）的推广。我们考虑的设置，其中源节点具有即时反馈的信道输出的K个接收器在每次传输后。这样的设置直接对具有集成反馈机制（诸如自动重传请求（ARQ））的下行链路方向上的网络编码分组传输进行建模。本文的主要结果是：（i）一般1到3广播PEC的容量区域，和（ii）容量区域的两类1到K广播PEC：对称PEC，和空间独立的PEC与单侧公平性约束。本文还开发了（iii）一对外部和内部边界的容量区域为任意1到K广播PEC，可以评估任何线性规划求解器。对于大多数实际情况，外部和内部边界满足，从而共同表征容量。
2010-10-12 cs.IT math.IT
On the Noisy Feedback Capacity of Gaussian Broadcast Channels
众所周知，一般来说，反馈可以扩大高斯广播信道的容量区域。这已经被证明，即使反馈是嘈杂的（或部分但完美的），只有从一个接收器。已知的反馈不扩大容量区域的唯一情况是当信道物理退化时（El Gamal 1978，1981）。在本文中，我们表明，对于一类两个用户的高斯广播信道（不一定是物理退化），被动反馈较强的用户的信号在高斯噪声损坏的链路不扩大容量区域，如果反馈噪声的方差是高于一定的阈值。
2015-02-17 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and a Certain Capacity Region for Special Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
2接收机广播信道（BC）的结果没有推广到3接收机的事实是信息理论的重要性。在本文中，我们研究了两类离散无记忆BC与非因果边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收机少噪声BC。首先，我们得到一个可实现的速率区域和容量的MBC的外界。其次，我们证明了一个特殊的容量区域的3接收机少噪声BC。第三，所得到的特殊容量区域的3接收机少噪声BC扩展到连续字母衰落高斯版本。值得一提的是，之前的作品都是我们作品的特例。
2014-08-17 cs.IT math.IT
Fading Broadcast Channels with State Information at the Receivers
尽管信息论广播信道的研究取得了相当大的进展，但在接收端信道状态已知但在发送端信道状态未知的衰落广播信道的容量区域仍然没有得到解决。我们解决这个问题，通过引入一个分层的擦除广播信道模型，其中每个组件通道有一个状态，指定接收到的信号电平在一个确定性的二进制扩展信道的实例。我们发现这类广播信道的容量区域。容量实现策略将每个信号电平分配给从该电平获得最大期望速率的用户。外边界是基于信道增强，其创建已知容量区域的降级广播信道。然后，使用相同的方法来找到衰落高斯广播信道的容量区域的内界和外界。可重复性方案采用二进制输入的叠加。对于间歇性AWGN信道和瑞利衰落信道，在高信噪比下，可达到的速率为1-2比特的外界。我们还证明了可实现的速率区域是在6.386位/秒/赫兹的容量区域为所有衰落的AWGN广播信道。
2009-04-21 cs.IT math.IT
Achieving Secrecy Capacity of the Wiretap Channel and Broadcast Channel with a Confidential Component
Wyner的窃听信道模型是第一个同时考虑可靠性和安全性约束的通信模型。在最近的文献中，各种型号的窃听信道的容量实现计划受到了相当大的关注。在本文中，我们表明，一般的能力（不一定退化或对称）窃听信道下的“强保密约束”，可以实现使用基于极化码的传输方案。我们还扩展我们的建设的情况下，广播信道的机密消息定义的Csisz{á}r和K{örner}，实现了整个容量区域的通信模型。
2016-11-03 cs.IT math.IT
Capacity Region of Erasure Broadcast Channels with Common Message and Feedback
Jolfaei等人使用反馈来创建对广播信道中的多个用户同时有用的发射信号。后来，Georgiadis和Tassiulas研究了具有反馈的擦除广播信道，并在一定的假设下提出了容量区域。这些结果提供了基本的思想，用于通信协议的网络延迟信道状态信息。然而，据我们所知，擦除广播信道的容量区域与反馈和共同的消息，为两个接收器从来没有提出。后一个问题作为子问题出现在许多多终端通信网络中，例如X信道和双单播问题。在这项工作中，我们提出的容量区域的两个用户擦除广播信道延迟反馈，私人信息，和一个共同的消息。我们考虑任意的和可能相关的擦除分布。我们开发了新的外部边界，捕获反馈和量化的影响，提供一个共同的信息的能力区域。我们还提出了一种传输策略，实现了外边界。我们的传输策略不同于以前的结果，以实现的能力，它创建边信息在较弱的用户，这样的可解码性是确保即使我们组播的共同消息的速率高于其链路容量。
2020-05-16 cs.IT math.IT
Capacity and Rate Regions of A Class of Broadcast Interference Channels
本文研究了一类广播干扰信道（BIC），其中两个广播接收机之一受到来自点对点传输的干扰。针对一般的离散无记忆广播干扰信道（DM-BIC），提出了一种基于消息分裂、叠加和合并的可达方案，并得到了相应的可达速率域R的简洁表示。定义了两个偏序广播条件干扰不经意的少噪声和干扰认知的少噪声，从而通过考虑干扰来扩展常规广播信道的通常的少噪声条件。在这些条件下，减少形式的R示出为相当于基于一个更简单的方案，其中广播发射机仅使用叠加的速率区域。此外，如果对于干扰不经意的噪声较小的DM-BIC干扰较强，则容量区域由上述两个等效速率区域给出。对于高斯广播干扰信道（GBIC），信道参数被分类为三种状态。对于前两个政权，这是密切相关的两个偏序广播条件下，可实现的速率区域，通过专门的DM-BIC与高斯输入分布的相应的可实现的计划。结合高斯广播信道和高斯干扰信道的定界技术，得到了基于熵功率不等式的外界。这些内部和外部的界限导致在各种条件下的容量区域和总容量的精确或近似表征。对于其余的补充制度，内部和外部边界也提供。
2015-08-01 cs.IT math.IT
An Alternative Proof for the Capacity Region of the Degraded Gaussian MIMO Broadcast Channel
我们提供了一个替代的证明退化高斯多输入多输出（MIMO）广播信道的容量区域。我们的证明不使用通道增强技术，而不是原来的证明Weingertan { \it et. al.}和Liu { \it et. al}。我们的证明从退化的广播信道的容量区域的单字母描述开始，并通过使用两个主要的技术工具直接评估它对于退化的高斯MIMO广播信道。第一个是由于Palomar \emph{et. al.}的广义de Bruijn恒等式，它提供了微分熵和Fisher信息矩阵之间的联系。我们使用的第二个工具是一个不等式，由于Dembo下界的微分熵的Fisher信息矩阵。
2010-02-21 cs.IT math.IT
Capacity Region Continuity of the Compound Broadcast Channel with Confidential Messages
带机密消息的复合广播信道（BCC）通过对信道的不确定性进行建模来推广BCC。对于复合BCC，仅知道实际信道实现属于信道的预先指定的不确定性集合，并且其在整个传输期间是恒定的。为了可靠和安全的通信是必要的，以在复合BCC容量区域内的速率对操作。因此，问题是否小的变化的不确定性集导致大的损失的复合BCC容量区域进行了研究。结果表明，复合BCC模型是稳健的，即，容量区域连续地依赖于不确定性集合。
2014-11-04 cs.IT math.IT
On the Capacity Region of Optical Intensity Broadcast Channels
本文研究了光强广播信道（OI BC）的容量区域，其中输入受到峰值强度约束，平均强度约束，或两者兼而有之。通过利用几个随机变量的分解结果，即，均匀随机变量、指数随机变量和截尾指数随机变量，并采用叠加编码（SC）方案，推导了容量域的内界。然后，通过应用条件熵幂不等式（EPI）导出外界。在高信噪比（SNR）的制度，内界渐近匹配的外界，从而表征高信噪比的渐近容量区域。的界限也扩展到一般的K-用户BC的高SNR渐近最优性的损失。
2023-03-01 cs.IT math.IT
Capacity of 1-to-K Broadcast Packet Erasure Channels with Channel Output Feedback (Full Version)
本文主要研究1-to-K广播包擦除信道（PEC），它是广播二进制擦除信道从二进制符号到任意有限域GF（q）（q足够大）的推广。我们考虑的设置，其中源节点具有即时反馈的信道输出的K个接收器在每次传输后。容量区域的1至K PEC与COF以前只知道的情况下K=2。这样的设置直接对具有集成反馈机制（诸如自动重传请求（ARQ））的下行链路方向上的网络编码分组传输进行建模。本文的主要结果是：（i）一般的1到3广播PEC的容量区域，和（ii）容量区域的两种类型的1到$K$广播PEC：对称的PEC，和空间独立的PEC与单侧公平性约束。本文还开发了（iii）一对外部和内部边界的容量区域为任意1到K广播PEC，可以很容易地评估任何线性规划求解器。提出的内界证明了一类新的会话间网络编码方案，称为分组演进方案，这是基于GF（q）的代码对齐的概念，这是在并行的干扰对齐技术的欧几里德空间。大量的数值实验表明，外边界和内边界满足几乎所有的广播PEC中遇到的实际情况，从而有效地括号的能力一般1到K广播PEC与COF。
2010-10-12 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Region of Fading Broadcast Channels
研究了具有机密消息（BCC）的衰落广播信道，其中源节点具有用于两个接收器（接收器1和2）的公共信息，并且具有仅用于接收器1的机密信息。机密信息需要对接收器2尽可能保密。假设信道状态信息（CSI）在发射机和接收机处都是已知的。首先建立了并行高斯BCC的保密容量域，并推导出了达到保密容量域边界的最优源功率分配。特别地，建立了高斯情况下的Csiszar-Korner BCC模型的保密容量区域。秘密容量的结果，然后应用于给遍历的衰落BCC的秘密容量区域。
2007-07-10 cs.IT math.IT
The capacity region of classes of product broadcast channels
本文提出新的外界限，匹配Marton的内界限，揭示了若干未知容量区域的广播信道类别，证明了现有外界限对一般广播信道不优。
2026-03-31 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Diamond Networks with an Orthogonal Broadcast Channel
研究了一类菱形网络，其中广播分量是正交的，由两个独立的比特管道建模。新的上限和下限的能力。上界的证明技术推广了Ozarow的高斯多描述问题（1981）和Kang和Liu的高斯钻石网络（2011）的边界技术。下界是基于马顿的编码技术和叠加编码。高斯和二进制加法器多路访问信道（MAC）的界限进行评估。对于高斯MAC，下限和上限都加强了Kang-Liu界限，并为比特管道容量的有趣范围建立了容量。对于二进制加法器MAC，针对所有范围的位管容量建立容量。
2015-10-04 cs.IT math.IT
Achieving Gaussian Vector Broadcast Channel Capacity with Scalar Lattices
提出基于标量格的编码方案，通过信道分解、脏纸编码、ASK及概率成形，在K接收器高斯矢量广播信道中达到容量域内所有可达速率点。
2024-04-24 cs.IT math.IT
Many-Broadcast Channels: Definition and Capacity in the Degraded Case
经典的多用户信息论研究了当编码块长度趋于无穷大时，具有固定（通常很小）用户数的模型的基本极限。受新兴的系统与大量的用户，本文研究了新的{ \em多用户范式}，其中的用户数量允许增长的块长度。本文的重点是退化的多广播信道模型，其用户数可以快速增长的块长度的线性。定义了以消息长度表示的容量概念，并以高斯衰落多广播信道为例进行了研究。最后，给出了一个高斯衰落多播信道的数值算例，其中每个用户的消息长度渐近地严格为正。
2014-05-05 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Discrete Memoryless Broadcast Channel with Feedback
本文提出了一种离散无记忆广播信道的{无噪声，有噪声，广义}反馈编码方案，并导出了相应的可达域。该方案是基于一个块马尔可夫策略相结合的马顿计划和一个有损版本的格雷-怀纳计划与边信息。在每个块中，发射机发送新的数据和更新信息，允许接收机改善在前一个块中观察到的信道输出。对于Dueck广播信道的推广，我们的方案实现了无噪声反馈容量，这是严格大于无反馈容量。对于Blackwell信道的推广，当反馈是无噪声的，我们的新方案实现的速率点是在无反馈容量区域之外。它遵循一个简单的连续性参数，对于这两个信道，当反馈噪声足够低时，我们的方案提高了无反馈容量，即使当反馈是嘈杂的。
2012-11-25 cs.IT math.IT
Capacity Regions of Two-User Broadcast Erasure Channels with Feedback and Hidden Memory
研究了具有反馈和记忆的双接收机广播包删除信道。内存建模使用有限状态马尔可夫链表示信道状态。信道状态在发射机处是未知的，但是该隐马尔可夫链的观测在发射机处通过反馈是可用的。匹配的外部和内部边界推导和容量区域的确定。容量区域没有单字母特征，从这个意义上说，是不可计算的。提供了容量区域的近似，并概述了两种最佳编码算法。第一个算法是一个概率编码方案，其决策基于过去的L个反馈序列。它的可达速率区域在L中指数快速地接近容量区域。第二种算法是一种类似反压的算法，从长远来看性能最佳。
2015-06-23 cs.IT math.IT
A Unified Scheme for Two-Receiver Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
本文研究了两个接收器广播信道的容量区域，其中每个接收器（i）具有公共和私有消息请求，并且（ii）知道另一个接收器请求的私有消息的一部分作为边信息。首先，我们提出了一个传输方案，并推导出两个接收器的无记忆广播信道的内界。接下来，我们证明了这个内界是紧的确定性通道和更有能力的通道，从而建立他们的容量区域。我们表明，这个内界也是紧的所有类的两个接收器的广播信道的容量区域之前，这项工作是已知的。因此，我们提出的计划是一个统一的能力实现计划，这些类的广播信道。
2015-04-15 cs.IT math.IT
Secure Capacity Region for Erasure Broadcast Channels with Feedback
我们制定和研究相关的无线加密问题：发送者，爱丽丝，要传输私人信息的两个接收器，鲍勃和卡尔文，使用不可靠的无线广播传输和短的公共反馈鲍勃和卡尔文。我们问，如果我们也提供（信息论）无条件的安全保证，鲍勃和卡尔文不学习对方的消息，我们可以以什么速度广播私人消息？我们的特点是最大的传输速率的两个接收器，任何协议，提供无条件的安全保证。我们设计了一个协议，在上述区域内的任何速率对，使用非常简单的交互和操作，是强大的行为不端的用户。
2011-10-26 cs.IT math.IT
On the Capacity of Computation Broadcast
两个用户计算广播问题被引入作为其中用户$1$想要消息$W_1$并且具有边信息$W_1'$、用户$2$想要消息$W_2$并且具有边信息$W_2'$、并且$(W_1, W_1', W_2, W_2')$可以具有任意依赖性的设置。计算广播方案的速率被定义为比率$H(W_1,W_2)/H(S)$，其中$S$是广播给两个用户以同时满足他们的需求的信息。可达速率的上确界称为计算广播容量$C_{CB}$。结果表明，$C_{CB}\leq H(W_1,W_2)/\left[H(W_1|W_1')+H(W_2|W_2')-\min\Big(I(W_1; W_2, W_2'|W_1'), I(W_2; W_1, W_1'|W_2')\Big)\right]$ .对于线性计算广播问题，其中$W_1, W_1', W_2, W_2'$是由一个独立的符号的基集的任意线性组合，边界被证明是紧的。对于非线性计算广播，它表明，这个界是不紧的一般。通过实例证明了具有相同熵结构的不同计算广播实例，对于$\{W_1,W_1',W_2,W_2'\}$的所有子集，相同的熵可以具有不同的容量。因此，即使对于两个用户的计算广播，额外的熵结构也很重要。通过一类非线性计算广播问题，其中容量的极值被证明对应于该类中的最小和最大结构问题，进一步探讨了额外的熵结构的意义。
2019-03-18 cs.IT math.IT
A Graph-based Framework for Transmission of Correlated Sources over Broadcast Channels
在本文中，我们考虑的通信问题，涉及相关源的广播信道的传输。我们认为这个信息传输问题的一个基于图形的框架。该系统包括信源编码模块和信道编码模块。在信源编码模块中，信源被有效地映射到一个近似半正则的二分图中，而在信道编码模块中，该图的边在广播信道上被可靠地传输。我们认为近半正则二分图作为离散的接口之间的信源编码和信道编码在这个多端设置。我们提供了一个信息论表征（1）指数增长率（作为信道使用次数的函数）其边可以通过广播信道可靠地传输的二分图的大小，以及（2）指数增长率（作为源样本数量的函数）的大小的二分图，它可以可靠地表示一对相关的源被发送到一个广播信道。
2006-08-01 cs.IT math.IT
DMT of weighted Parallel Channels: Application to Broadcast Channel
在具有随机分组到达和传输队列的广播信道中，系统的稳定性通过使用取决于队列大小的适当权重来最大化加权和速率容量来实现。采用脏纸编码（DPC）和迫零（ZF）的加权和速率容量渐近等价于并行单信道上的加权和容量。本文研究了固定加权和速率容量约束下衰落广播信道的分集复用折衷问题。首先推导了相同和不同并行加权MISO信道的DMT。最后，我们推导出使用DPC和ZF预编码器的广播信道的DMT。
2008-07-24 cs.IT math.IT
The State-Dependent Semideterministic Broadcast Channel
我们推导出状态依赖的半确定性广播信道的容量区域与非因果状态信息在发送端。该信道的两个输出之一是信道输入和信道状态的确定性函数，并且假定该状态对于发送器是非因果已知的，但对于接收器不是。我们发现，附加的状态的确定性输出并不增加容量。我们还推导出一般（不一定是半确定性）的状态依赖广播信道的能力的外边界。
2012-11-13 cs.IT math.IT
Universal superposition codes: capacity regions of compound quantum broadcast channel with confidential messages
我们推导出在经典量子量子信道和全量子信道上传输广播和机密信息的通用码。这些代码是强大的信道不确定性考虑在复合模型。为了构造这些码，我们推广了用于公共信息传输的随机码，导出了用于复合量子广播信道的通用叠加编码。作为应用，我们给出了一个多字母的表征区域对应的容量的复合量子广播信道同时传输广播和机密信息。这是为两种类型的广播消息完成的，一种称为公共消息，另一种称为通用消息。
2020-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
On the Broadcast Capacity of Large Wireless Networks at Low SNR
本文主要研究在低信噪比和视距传播条件下，二维Ad Hoc无线网络中以最有效的方式广播信息的问题。提出了一种新的通信方案，其中源节点首先将其数据广播到整个网络，尽管缺乏足够的可用功率。然后，通过网络中不同节点组之间连续的来回波束成形传输来增强信号的功率，使得所有节点都能够在最后解码传输的信息。该方案是渐近实现的网络，这是表示在网络中的节点之间的衰落系数矩阵的最大奇异值的广播容量。详细的数学分析，然后提出评估这个最大的奇异值的渐近行为。
2016-01-24 cs.IT math.IT
Gaussian MIMO Broadcast Channels with Common and Confidential Messages
研究了具有公共消息和机密消息的两用户高斯多输入多输出（MIMO）广播信道。在该信道中，发射机向两个用户发送公共消息，并向每个用户发送保密消息，该保密消息对另一用户完全保密。我们得到了这个通道的整个容量区域。我们还探索了我们为具有公共和机密消息的高斯MIMO广播信道获得的容量区域与其非机密对应物的容量区域之间的联系，即，具有公共和私有消息的高斯MIMO广播信道，其不完全已知。
2010-01-19 cs.IT math.IT
Towards the Capacity Region of Multiplicative Linear Operator Broadcast Channels
最近的研究表明，采用随机线性网络编码的分组传输可以被看作是在线性算子信道（linear operator channel，QPSK）上的传输子空间。在本文中，我们提出了线性运营商广播信道（LOBC）的框架来模拟分组广播的LOC，我们做了初步的工作，容量区域的常维乘法LOBC（CMLOBC），广播擦除信道的推广。关于CMLOBC的两个基本问题是解决寻找退化的必要和充分条件，并决定是否分时足以实现在退化的情况下的容量区域的边界。
2011-05-14 cs.IT math.AG math.IT
On Capacity Regions of Two-Receiver Broadcast Packet Erasure Channels with Feedback and Memory
研究了具有反馈和记忆的双接收机广播包删除信道。内存建模使用有限状态马尔可夫链表示信道状态。当信道状态在发射机处严格因果已知时，推导出容量区域的外界和内界。的界限都制定的可行性问题，他们在所有的约束，但匹配之一。结果被推广到具有较大延迟的反馈。数值结果表明，在许多例子中的界限是接近的，通过反馈提供的增益可以相当大。给出的外边界满足最近在\cite{Kuo_Wang2014}中导出的内边界，因此描述了容量区域。
2014-11-08 cs.IT math.IT
Capacity of Wireless Distributed Storage Systems with Broadcast Repair
在无线分布式存储系统中，存储节点之间通过无线信道连接，这些无线信道本质上是广播信道。本文利用这一独特的功能，设计了一个有效的修复机制，称为广播修复，无线分布式存储系统中存在的多个节点的故障。由于无线传输的广播性质，我们提倡一种新的措施修复性能称为修复传输带宽。修复带宽测量的是新节点替换故障节点时下载的平均数据包数量，而修复传输带宽测量的是每个故障节点上辅助节点传输的平均数据包数量。通过将存储系统建模为多播网络，并分析相应信息流图的最小割，对具有广播修复的无线分布式存储系统的存储容量进行了基础性研究。存储效率和修复传输带宽之间的基本权衡也得到功能修复。广播修复的性能进行了比较分析和数值与合作修复，有线分布式存储系统的多节点故障的基本修复方法。虽然合作修复是基于允许新来者交换数据包的想法，但广播修复是基于允许帮助者同时向所有新来者广播数据包的想法。我们发现，广播修复优于合作修复，提供了更好的存储效率和修复传输带宽之间的权衡。
2017-07-06 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Unicast and Broadcast Transmission via Joint Beamforming and LDM in Cellular Networks
有限的带宽资源和更高的能源效率的要求，促使将多播和广播传输到下一代蜂窝网络架构，特别是多媒体流应用。分层复用（LDM）（NOMA的一种形式）通过同时使用相同的频率和时间资源用于多个单播或广播传输，可以相对于传统的正交频分复用（FDM）或时分复用（TDM）潜在地提高单播吞吐量和广播覆盖。在本文中，基于FDM的单播和广播传输在蜂窝网络中的性能进行了研究，假设一个单频网络（SFN）操作的广播层，同时允许任意集群的基站（BS）之间的合作，用于传输单播数据流。单播和广播层之间的波束成形和功率分配，在LDM文献中所谓的注入水平，优化的目的是在用户特定的单播速率和公共广播速率的约束下最小化总功率。不完美的信道编码和不完美的CSI的影响也进行了研究，以获得在实际系统中的鲁棒实现的见解。非凸优化问题是通过逐次凸逼近（SCA）技术来解决的。性能上界也提出了通过$\rm{S}$的程序，然后半定松弛（SDR）。最后，提出了一种基于对偶分解的解决方案，以促进LDM的高效分布式实现，其中最佳单播波束成形向量可以由协作BS在本地获得。数值结果，这表明所提出的界限的紧密性，因此所提出的解决方案的近最优性。
2019-04-03 cs.IT math.IT
Relay Broadcast Channel with Confidential Messages
我们研究的影响，额外的中继节点上的广播信道的保密性考虑模型的中继广播信道的机密消息。我们表明，这个额外的中继节点可以增加可实现的保密率区域的广播信道的机密消息。更具体地说，首先，我们研究了离散无记忆中继广播信道与两个机密消息和一个共同的消息。提供了三个内边界（相对于解码转发，广义噪声转发和压缩转发策略）和容量模糊区域上的外边界。其次，我们研究了具有两个机密信息的离散无记忆中继广播信道。提供了容量模糊区域的内边界和外边界。最后，我们研究了具有一个秘密信息和一个公共信息的离散无记忆中继广播信道。给出了容量模糊区域的内、外边界，并通过一个高斯分布的例子进一步解释了结果。通过与Csiszar-Korner在带秘密消息的广播信道（BCC）上的工作进行比较，我们发现在中继节点的帮助下，高斯BCC的保密容量域得到了增强。
2015-12-08 cs.IT math.IT
Effective Capacity in Broadcast Channels with Arbitrary Inputs
我们考虑一个广播的情况下，一个发射机与两个接收机通信的服务质量的约束。发射机最初采用叠加编码策略与任意分布的信号和发送数据到两个接收机。关于信道状态条件，接收机执行连续干扰消除以解码它们自己的数据。我们表示的有效容量区域，提供了最大允许的可持续数据到达率区域在发射机缓冲区或缓冲区。给定平均传输功率限制，我们提供了一个两步的方法来获得最佳的功率分配策略，最大化的有效容量区域。然后，我们在接收机的信道衰落功率值所跨越的空间中的最佳解码区域的特征。最后，我们证实了我们的结果与数值演示。
2016-03-08 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Region of Some Classes of Wiretap Broadcast Channels
这项工作调查的窃听广播信道（WBC）的保密能力与外部窃听源希望通过广播信道（BC），同时保持他们的秘密从窃听者的两个私人消息进行通信。我们推导出一个非平凡的外边界上的保密能力区域的这个通道，在没有安全约束的情况下，减少到最好的已知的外边界的标准BC的能力。内界也推导出以下的行为的最佳已知的内界的BC和窃听信道。这些界限被证明是紧的确定性BC与一般的窃听者，半确定性BC与更嘈杂的窃听者和窃听BC，其中用户表现出他们之间的噪声较小的顺序。最后，通过重写我们的外边界，以包含并行信道的特性，我们还得到了两个逆噪声较小的BC与一个噪声较大的窃听器的产品的保密容量区域。我们说明了我们的研究结果，通过研究安全约束的WBC与二进制擦除（BEC）和二进制对称（BSC）组件的容量的影响。
2015-08-20 cs.IT math.IT
