State of the cognitive interference channel: a new unified inner bound
干扰信道的容量区域，其中一个发射机非因果地知道另一个的消息，称为认知干扰信道，自2005年成立以来一直保持开放。一些微妙的不同的可实现的速率区域和外部边界已被推导出来，其中一些在特定条件下是紧的。在这项工作中，我们提出了一个新的统一的离散无记忆认知干扰信道的内界。我们明确地表明，它包括所有已知的离散无记忆可实现的速率区域作为特殊情况。提出的可达区域最近被用于推导一般确定性认知干扰信道的容量区域，因此也是高斯认知干扰信道的线性高信噪比确定性近似。然后，使用高信噪比确定性近似来获得高斯认知干扰信道的容量，其容量在1.87比特以内。
2010-03-19 cs.IT math.IT
K-user Interference Channels: General Outer Bound and Sum-capacity for Certain Gaussian Channels
本文导出了一般无记忆干扰信道容量域的一个外界。推导如下从一个概括的技术开发的克莱默和Etkin等人的高斯双用户信道。导出的边界是对任何无记忆通道有效的第一个已知的外部边界。在高斯噪声中，信道的类别，建议的界给出了总速率容量的确定，包括退化的信道和一类Z-信道。
2011-02-16 cs.IT math.IT
The Capacity of More Capable Cognitive Interference Channels
我们建立了一类离散无记忆认知干扰信道（DM-CIC）的容量区域，称为认知更有能力的信道，我们表明，叠加编码是最佳的编码技术。这是迄今为止DM-CIC的最大容量区域，因为现有容量结果明确显示为其子集。
2014-01-18 cs.IT math.IT
On Achievable Rate Regions for Half-Duplex Causal Cognitive Radio Channels
研究了认知源受半双工约束的因果认知无线电信道的编码问题。本文提出了一种考虑半双工约束的离散无记忆信道模型，并推导了该信道的一个新的可达速率域。证明了该速率区域包含了高斯信道下\cite{Devroye06}的因果可达速率区域。
2010-06-04 cs.IT math.IT
Multiterminal Source Coding with Two Encoders--I: A Computable Outer Bound
在这第一部分中，一个可计算的外边界证明了多端信源编码问题，设置两个编码器，离散无记忆源，有界失真措施。
2006-11-15 cs.IT math.IT
On the Non-Adaptive Zero-Error Capacity of the Discrete Memoryless Two-Way Channel
我们研究的问题，在一个离散的无记忆的双向通道使用非自适应计划，零概率的错误准则。基于随机编码、线性规划、线性码和图的渐近谱，我们推导出了零误差容量区域的单字母内界和外界。除其他外，我们提供了一个单字母的外部边界的基础上结合香农的消失误差容量区域和双向模拟的线性规划界的点对点通道，这与单向的情况下，一般是优于两者。此外，我们通过图的渐近谱建立了双向信道的零差错容量区域的外界，并证明了在某些情况下可以实现该界。
2021-09-10 cs.DM cs.IT math.CO
Distortion Bounds for Source Broadcast Problems
本文研究了在无记忆广播信道上发送无记忆信源的联合信源-信道编码问题。给出了容许畸变域的一个内界和几个外界，它们分别推广和统一了已有的几个界。因此，我们也得到了内界和外界的退化广播信道的情况下。当应用于高斯或二进制信源广播时，内界和外界不仅恢复了文献中已知的最好的内界和外界，而且产生了一些新的结果。此外，我们还将内界和外界扩展到Wyner-Ziv源广播问题，即，具有在解码器处可用辅助信息的源广播。当专门的Wyner-Ziv高斯和Wyner-Ziv二元情况下，得到了一些新的界限。
2018-06-08 cs.IT math.IT
On the Sum Capacity of the Discrete Memoryless Interference Channel with One-Sided Weak Interference and Mixed Interference
确定了一类离散无记忆干扰信道的和容量。这类信道被定义为类似于具有弱干扰的高斯Z干扰信道;因此，通过让受到干扰的收发器对以使得其消息可以在非预期接收器处使用单用户检测解码的速率通信来实现总容量。此外，这类离散无记忆干扰信道在容量域上等价于某些离散退化干扰信道。这允许使用相关联的劣化广播信道的容量区域来构造容量外边界。然后使用相同的技术来确定具有混合干扰的离散无记忆干扰信道的总容量。上述结果允许一个确定的总和容量或容量区域的几个新的离散无记忆干扰信道。
2012-07-13 cs.IT math.IT
Comments on "Achievable Rates in Cognitive Radio Channels"
在一篇关于两用户认知干扰信道（CIC）的信息论分析的重要论文中，Devroye等人提出了两用户离散无记忆CIC的可实现速率区域。Devroye等人提出的编码方案是正确的，但不幸的是，由于在解码和错误概率分析中出现了一些错误，在导出的可达速率区域中的一些速率项是不正确的（实际上是不完整的）。我们纠正并完成了错误的速率项，从而表明纠正后的可达速率区域包括中给出的速率区域。
2015-09-21 cs.IT math.IT
Outer Bounds for the Interference Channel with a Cognitive Relay
在本文中，我们首先提出了一个外边界的一般干扰信道与认知中继，即，具有在干扰信道中发送的两个独立消息的非因果知识的中继。该外部边界通过对某些信道输入进行置零而减小到确定性广播信道和确定性认知干扰信道的容量区域。然而，它并没有减少到某些确定性干扰信道的容量是已知的。因此，我们随后收紧其输出满足“可逆性”条件的通道的界限。该第二外部界限现在减少到这种特殊类别的确定性干扰信道的容量。利用干扰的特殊结构，进一步收紧了具有认知中继的高斯干扰信道的高信噪比确定性近似的第二个外界。我们提供了一个例子，表明这第三界是紧密的，至少在某些参数制度的高信噪比确定性近似的高斯信道。另一个例子表明，在非认知发射机之间没有直接链路的特殊情况下，第三个界限是容量。
2010-05-18 cs.IT math.IT
Joint Sensing and Communication over Memoryless Broadcast Channels
被认为是一个无记忆的状态相关的广播信道（BC），其中的发射机希望传达两个私人消息，同时通过广义反馈估计各自的状态，两个接收机。该模型是由联合雷达和通信系统驱动的，其中雷达和数据应用共享相同的频带。对于i.i.d.状态序列，我们表征的容量失真权衡区。对于一般的BC，我们提供的capacitydistortion区域的内部和外部边界，以及一个充分条件时，它等于产品的容量区域和可实现的失真的集合。有趣的是，所提出的协同设计显着优于传统的方法，分裂的资源用于传感或通信。
2020-11-06 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
Capacity Bounds and Sum Rate Capacities of a CLass of Discrete Memoryless Interference Channels
本文研究了一类离散无记忆干扰信道的容量，其中干扰的定义类似于单侧弱干扰的高斯干扰信道。确定了这类信道的和速率容量。与高斯情况一样，通过让受到干扰的收发器对以使得其消息可以在非预期接收器处使用单用户检测解码的速率通信来实现总速率容量。它还建立了这类离散无记忆干扰信道是等效的容量区域某些退化的干扰信道。这允许使用相关联的降级广播信道的容量区域来构建容量外边界。同样的技术，然后使用确定的和速率容量的离散无记忆干扰信道的混合干扰的定义在文件中。利用得到的容量界和速率和容量，求解了几种新的离散无记忆干扰信道的容量。
2013-03-08 cs.IT math.IT
Inner and Outer Bounds for the Gaussian Cognitive Interference Channel and New Capacity Results
高斯认知干扰信道的容量是经典的两用户干扰信道的一种变体，其中一个发射机（称为认知）具有两个消息的知识，在几个参数机制中是已知的，但通常仍然是未知的。在本文中，我们提供了一个比较概述了这个信道模型，因为我们继续通过我们的贡献：我们提出了一个新的外边界的基础上的想法的广播信道与退化的消息集，和另一系列的外边界通过将认知信道转化为信道与已知的容量。我们专门的最大已知的内界推导出的离散无记忆信道的高斯噪声信道，并提出了几个简化的方案评估高斯输入的封闭形式，我们用来证明一些结果。这些包括用于a）“主解码认知”机制的新的容量结果集合，“强干扰”机制的子集，其不包括在“非常强干扰”机制中，对于该机制，容量是已知的，以及用于b）“S信道”，其中主发射机不干扰认知接收机。接下来，对于一般的高斯认知干扰信道，我们确定的能力，在一个比特/秒/赫兹和一个因素内的两个信道参数无关，从而建立在高和低SNR的速率性能保证，分别。我们还展示了不同的简化传输方案如何实现特定信道的内部和外部边界之间的恒定间隙。最后，我们数值评估和比较各种简化的可实现的速率区域和参数制度的能力是未知的外边界，从而进一步了解高斯认知干扰信道的容量区域。
2010-10-27 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
A New Sum-Rate Outer Bound for Interference Channels with Three Source-Destination Pairs
本文推导了一般无记忆干扰信道下三用户和速率的一个新的外界。推导是Kramer和Etkin等人为高斯双用户信道开发的技术的推广。对于三用户高斯信道，所提出的和速率外界优于某些信道参数的已知界限。
2011-02-03 cs.IT math.IT
Superposition Coding-Based Bounds and Capacity for the Cognitive Z-Interference Channels
本文研究了具有两个发射机和两个接收机的认知干扰信道，其中认知发射机非因果地知道主发射机的消息和码字。我们首先介绍一个离散的无记忆更有能力的CIC，这是一个扩展到更有能力的广播信道（BC）。使用叠加编码，我们提出了一个内界和一个外界的容量区域。当主用户受到强干扰时，外边界也是有效的。对于高斯CIC，该外边界适用于$|a| \geq 1 $，其中$a$是从次用户到主接收机的干扰链路的增益。然后将这些容量内边界和外边界应用于高斯认知Z干扰信道（GCZIC），其中只有主接收机受到干扰。在显示联合高斯输入最大化GCZIC的这些界限后，我们评估了该通道的界限。新的外边界是严格比其他外边界的能力的GCZIC在强干扰（$a^2 \geq 1 $）。特别是，外边界与$|a| \geq \sqrt{1 + P_1}$的内边界一致，因此，建立了GCZIC在此范围内的容量。对于这样大的$a$，在认知发射机处的叠加编码和在主接收机处的连续解码是实现容量的。
2011-02-06 cs.IT math.IT
Distortion Bounds for Transmitting Correlated Sources with Common Part over MAC
本文研究了在无记忆多址接入信道（MAC）上发送两个具有公共部分的相关无记忆信源的联合信源-信道编码问题。导出了可达失真区域的一个内界和两个外界。特别是，他们分别恢复现有的几个特殊情况下，如通信没有公共部分，无损通信，无噪声通信的界限。针对二次高斯通信的情况，在高斯MAC上传输具有高斯公共部分的高斯信源时，利用内界和外界来生成两个新的界。数值结果表明，公共部分改善了这种分布式信源-信道编码问题的失真.
2016-12-11 cs.IT math.IT
On the Capacity of Partially Cognitive Radios
本文研究了部分消息信息下的认知无线电问题。这里，考虑干扰信道设置，其中一个发射机（“认知”发射机）部分地知道另一个（“合法”用户）的消息。该信道的容量区域上的外边界被发现为“弱”干扰的情况下（其中从认知发射机到合法接收机的干扰是弱的）。这个外边界显示为离散无记忆和高斯信道的情况下。随后确定一个可实现的区域的混合干扰高斯认知无线电信道，其中从合法的发射机到认知接收机的干扰是“强”的。它示出，对于一类混合高斯认知无线电信道，部分的外边界是可实现的，从而导致该信道的容量区域的一部分的表征。
2008-12-29 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
The Capacity Region of the Cognitive Z-interference Channel with One Noiseless Component
我们研究了离散无记忆Z干扰信道（ZIC），其中遭受干扰的发射机对是认知的。我们首先提供了这个通道的容量的上限和下限。然后，我们表明，当不面临干扰的发射机-接收机对的信道是无噪声的，这两个界限重合，因此产生的容量区域。所得到的结果意味着，与高斯认知ZIC中不同，在所考虑的信道中，需要在非认知发射机处进行叠加编码以及在认知发射机处进行Gel'fand-Pinsker编码，以最小化干扰的影响。作为所得到的容量区域的副产品，我们得到了一个广义Gel'fand-Pinsker问题的容量结果。
2008-12-02 cs.IT math.IT
Bounds and Capacity Theorems for Cognitive Interference Channels with State
研究了一类带状态的认知干扰信道，其中两个发射机（发射机1和2）通过干扰信道与两个接收机（接收机1和2）通信。两个发射机联合地向两个接收机发送公共消息，并且发射机2还向接收机2发送单独的消息。信道被独立同分布（i.i.d.）状态序列。首先研究了状态序列仅在发射机2处非因果已知的情况。对于离散无记忆信道及其退化信道，给出了容量域的内界和外界。容量区域的特征在于退化的半确定性信道和满足较少噪声条件的信道。进一步研究了高斯信道，基于干扰与接收器1处的信号的比较，将高斯信道划分为两种情况。对于每种情况，推导出容量区域的内、外边界，并刻画了容量区域的部分边界。全容量区域的特征在于满足某些条件的信道。进一步研究了第二种情况，其中状态序列在发射机2和接收机2处都是非因果已知的。得到了离散无记忆信道和高斯信道的容量区域。它还表明，这种能力是通过某些高斯信道与状态noncausally只知道在发射机2。
2012-07-08 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
The Two-user Causal Cognitive Interference Channel: Novel Outer Bounds and Constant Gap Result for the Symmetric Gaussian Noise Channel in Weak Interference
研究了两用户因果认知干扰信道（CCIC），其中两个发射机通过一个公共信道向两个不同的接收机发送独立的消息。一个源（称为认知源）能够通过带内噪声链路偷听另一个源（称为主源），因此可以帮助发送主源的数据。针对一类内射半确定CCIC，导出了两个新的$2R_p+R_c$和$R_p+2R_c$型外界，其中不同源-目的对上的噪声是独立的.基于Gelfand-Pinsker合并、叠加编码和在接收端同时解码，推导出可实现的速率区域。然后将下限和外界专门用于实际相关的高斯噪声情况。本文的作者最近的特点，在一个恒定的间隙内的对称高斯CCIC的容量（a）强干扰制度，和（b）的一个子集的弱干扰制度时，合作链路大于一个给定的阈值。这项工作的特点是在一个恒定的差距的能力对称高斯CCIC在该政权仍然是开放的。特别是，它表明，新的外部边界是必要的，以表征的能力，在一个恒定的差距时，合作的联系是弱于直接联系，也就是说，在这种制度下，单边合作留下一些系统资源未充分利用。
2015-03-25 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
The Capacity of Less Noisy Cognitive Interference Channels
具有两对发射机-接收机的认知干扰信道（CIC）的基本限制已经被探索了几年。本文研究了离散无记忆认知干扰信道（DM-CIC），在该信道中，认知发射机非因果地知道主发射机的消息。这个信道的容量一般不知道;它只在某些特殊情况下是已知的。受低噪声广播信道（BC）概念的启发，本文提出了低噪声认知干扰信道的概念。与BC不同，由于认知信道的固有不对称性，两个不同的低噪声信道是可区分的;这些被称为初级低噪声信道和认知低噪声信道。我们推导出后一种情况下的容量区域，通过引入内部和外部的DM-CIC的能力的界限，并表明这些界限相吻合的认知少噪声信道。在建立容量域的基础上，证明了叠加编码是最优的编码技术。
2012-10-07 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and Exact Results for the Cognitive Z-interference Channel
我们研究了离散无记忆Z干扰信道（ZIC），其中遭受干扰的发射机对是认知的。我们首先提供了一个上限的能力，这个通道。然后，我们表明，当不经历干扰的发射机-接收机对的信道是确定性的，我们提出的上限匹配曹和陈在2008年提供的已知下限。所得到的结果意味着，与高斯认知ZIC中不同，在所考虑的信道中，需要在非认知发射机处进行叠加编码以及在认知发射机处进行Gel'fand-Pinsker编码，以最小化干扰的影响。作为所获得的容量区域的副产品，我们获得了广义的Gel'fand-Pinsker条件下的容量，其中发射器-接收器对在编码器处存在非因果已知的干扰的情况下进行通信。
2012-02-15 cs.IT math.IT
On the Capacity Region of the Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
具有单向目的地协作的认知干扰信道（CIFC-UDC）是认知干扰信道（CIFC）的变体，其中认知（次要）目的地不仅解码从其发送对偶发送的信息，而且还帮助增强主要用户的通信。该渠道是对原有CIFC的延伸，旨在实现共存条件下的双赢解决方案。CIFC-UDC包括广播信道（BC）、中继信道（RC）以及部分协作中继广播信道（PCRBC），并且可以降级为它们中的任何一个。本文对离散无记忆CIFC-UDC提出了一个新的可达速率区，它改进了以前的结果，包含了BC、RC、PCRBC和CIFC的最大已知速率区.给出了两类CIFC-UDC的一个新的外界，并证明了该外界是紧的，从而刻画了其容量域。
2011-02-18 cs.IT math.IT
The Capacity of the Semi-Deterministic Cognitive Interference Channel and its Application to Constant Gap Results for the Gaussian Channel
认知干扰信道（C-IFC）由经典的两用户干扰信道组成，其中一个用户（“主”用户）的消息在另一个用户（“认知”用户）的发射机处是非因果可用的。我们得到的能力的半确定性C-IFC：一个离散的无记忆的C-IFC中的认知接收器的输出是一个无噪声的信道输入的确定性函数。然后，我们使用从半确定性模型的能力实现计划获得的见解，以获得新的，统一的和更严格的常数间隙复值高斯C-IFC的结果。我们证明：（1）在高SNR处相关的每实维度半比特/秒/Hz的恒定加性间隙（内边界与外边界之间的差），以及（b）在低SNR处相关的因子2的恒定乘性间隙（外边界与内边界之间的比率
2010-09-17 cs.IT math.IT
On the Capacity of a Class of Cognitive Z-interference Channels
我们研究了一类特殊的认知无线电信道，其中认知对的接收机不受主用户的干扰。之前开发的针对该信道的通用编码方案很复杂，因为它们试图应对任意的信道条件，这导致难以评估的速率区域。我们工作的重点是得到简单的速率区域，很容易计算，从而提供更多的见解可实现的速率和良好的编码策略在不同的信道条件下。我们首先提出了几个明确的可实现的区域一般离散无记忆的情况下。我们还提出了一个改进的外边界的情况下，高干扰的容量区域。然后，我们将这些区域扩展到高斯通道。通过一个简单的外边界，我们建立了一个新的容量区域中的高干扰制度。最后，我们提供了数值之间的比较推导出的可实现的速率区域和外部边界。
2010-09-20 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
A Simple Capacity Outer Bound for Two-Way Channels and Capacity Approximation Results
信道的对称性，暗示香农的随机编码内界的紧密性最近被用来确定离散无记忆双向信道（DM-TWC）的容量区域。对于没有这种对称性的信道，通常需要外边界来估计容量区域。然而，验证对称性条件和/或评估非平凡的外边界在计算上要求很高，特别是对于具有大输入和输出字母的通道。在本文中，三个易于检查的条件，确定DM-TWC没有这样的对称性，以及一个易于计算的外边界。该界是从香农的内界计算，但非平凡的。使用该外边界，可以为某些DM-TWC建立近似的容量结果。通过两个例子说明了结果。
2020-09-24 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Interference Channel with a Cognitive Relay
具有认知中继的干扰信道（IFC-CR）由具有两个独立的源-目的地对的经典干扰信道组成，所述源-目的地对的通信由被称为认知中继的附加节点辅助，所述附加节点具有两个源的消息的先验知识。这种先验的消息知识被称为认知，并理想化的中继学习的消息的两个来源，从他们的传输通过无线信道。本文提出了新的内部和外部边界的一般无记忆IFC-CR的容量区域，被证明是紧的某一类通道。新的外界如下参数最初设计的广播信道，其中佐藤的观察，与非合作接收器的信道的容量区域只取决于信道输出条件的边际分布。新的内界包括所有以前提出的编码方案，因此它是迄今为止最大的已知可实现的速率区域。新的内界和外界符合一个子集的信道满足强干扰条件。对于这些通道，如果两个目的地都解码两个消息，则最优性没有损失。这一结果类似的经典IFC和认知IFC的结果，是第一个已知的容量结果一般IFC-CR。数值评估所提出的内部和外部边界的高斯噪声的情况下。
2011-07-22 cs.IT math.IT
A New Capacity Result for the Z-Gaussian Cognitive Interference Channel
基于多天线广播信道的容量，提出了一种新的高斯认知干扰信道的外界估计方法。然后，它表明，对于Z通道，即，当次接收机没有受到干扰而主接收机受到强干扰时，所提出的外边界不仅是已知边界中最紧的，而且对于足够强的干扰实际上是可实现的。后者是一种新的容量结果，从数值评估来看，似乎可以推广到更大的（即，非Z）类高斯信道。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Cognitive Interference Channels with Confidential Messages
研究了具有机密信息的认知干扰信道。与经典的两用户干扰信道类似，认知干扰信道由两个发射机组成，它们的信号在两个接收机处发生干扰。假设存在两个发射机已知的公共消息源（消息1），以及仅认知发射机（发射机2）已知的附加独立消息源（消息2）。认知接收器（接收器2）需要解码两个消息，而非认知接收器（接收器1）应当仅解码公共消息。此外，消息2被假定为机密消息，其需要对接收机1尽可能保密，接收机1被视为消息2的窃听者。保密的程度是由含糊率来衡量的。建立了离散无记忆认知干扰信道容量模糊区域的单字母表达式，并进一步明确推导出高斯情况下的容量模糊区域。此外，特殊化的情况下，没有保密约束的容量模糊区域，建立了一个新的容量定理的一类干扰信道，通过提供一个逆定理。
2007-10-10 cs.IT math.IT
Multi-receiver Wiretap Channel with Public and Confidential Messages
本文研究了具有公共和机密信息的多接收者窃听信道。在该信道中，存在希望在外部窃听者存在的情况下与两个合法用户通信的发送器。发送器向每个合法用户发送一对公共和机密消息。虽然对公共消息没有保密限制，但机密消息需要以完全保密的方式传输。研究了离散无记忆多接收机窃听信道及其高斯多输入多输出（MIMO）情况。首先，我们考虑退化的离散无记忆信道，并通过使用一个可实现的方案，使用叠加编码和分箱获得的容量区域的内界。接下来，我们得到了一个外边界，并表明，这个外边界部分匹配的内边界，退化的信道模型的容量区域提供了部分表征。其次，我们得到了一个内界的一般，不一定退化，离散无记忆信道，通过使用马顿的内界，叠加编码，速率分裂和binning。第三，我们考虑了退化的高斯MIMO信道，并表明，为了评估内外界，只考虑联合高斯辅助随机变量和信道输入是足够的。由于内界和外界部分匹配，这些充分性结果提供了退化高斯MIMO信道的容量区域的部分表征。最后，我们提供了一个一般的，不一定退化，高斯MIMO多接收机窃听信道的容量区域的内界。
2011-06-21 cs.CR cs.IT math.IT
Computation of the optimal error exponent function for fixed-length lossy source coding in discrete memoryless sources
针对有损信源编码中Marton最优误差指数因非凸特性难以高效计算的问题，本文提出与Marton指数反函数完全一致的双层参数化表达式，并基于此给出计算方法。
2024-09-12 cs.IT math.IT
A New Outer-Bound via Interference Localization and the Degrees of Freedom Regions of MIMO Interference Networks with no CSIT
从自由度（DoF）区域的角度，在发射端没有信道状态信息（CSIT）的假设下，研究了两用户多输入多输出（MIMO）干扰和认知无线电信道。其中$M_i$和$N_i$分别表示发射机$i$和接收机$i$处的天线数量，MIMO干扰信道的DoF区域最近由Huang等人表征，Zhu和Guo，以及本文作者对天线数量的所有值，除了当$\min(M_1,N_1) > N_2 > M_2$（或$\min(M_2,N_2) > N_1 > M_1$）。后一种情况最近由朱和郭解决，他们提供了一个紧密的外部边界。在此，基于干扰局部化的思想给出了该外界的一个更简单、更广泛适用的证明。使用它，当$\min(M_1+M_2,N_1) > N_2 > M_2$（具有第二发射机认知）时，也为MIMO认知无线电信道的类别建立了DoF区域-作者先前获得的内部和外部边界不紧的唯一类别-从而也完成了一般2用户MIMO认知无线电信道的DoF区域表征。
2011-05-30 cs.IT math.IT
Capacity Results for the Multicast Cognitive Interference Channel
研究了多播认知干扰信道（CIFC）的容量域。该信道由两个独立的发送器组成，这两个发送器希望多播两个不同的消息，每个消息发送给一组不同的用户。此外，其中一个发射机-通常称为认知发射机-具有要发射的两个消息的先验非因果知识。这种情况结合了干扰信道、广播信道和多播通信中出现的困难和挑战。我们的目标是在这样一个具有挑战性的通信设置的最佳干扰缓解技术的推导。为此，我们调查的多主CIFC和它的双多辅助CIFC在各种干扰制度下，试图建立一个更全面的了解更一般的设置。它示出，对于某些制度，众所周知的编码技术的传统CIFC仍然是最佳的存在下，组播。而在其他机制中，进化的编码和/或解码策略是至关重要的。仔细使用这些编码方案和新的外边界技术，使我们能够表征几类离散无记忆和高斯信道在不同的干扰制度的容量区域。
2016-03-04 cs.IT math.IT
Capacity to within 3 bits for a class of Gaussian Interference Channels with a Cognitive Relay
具有认知中继的干扰信道（IFC-CR）由经典的两用户干扰信道组成，其中两个独立的消息在认知中继节点处也是非因果已知的。在这项工作中，一类特殊的IFC-CR的来源不创建干扰在非预期的目的地进行了分析。这种特殊的模型导致具有两个非干扰点对点信道的信道，其传输由带内认知中继辅助，这因此被称为具有认知中继的并行信道（PC-CR）。对于所有信道参数，我们确定PC-CR信道的容量在3比特/秒/赫兹内。特别是，我们提出了几个新的外边界，我们实现了一个恒定的间隙内通过适当选择高斯输入分布在一个简单的速率分裂和叠加编码为基础的内界。内边界和外边界的数值计算表明，实际的差距可以远远小于3位/秒/赫兹。
2011-02-16 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
On the Capacity of Interference Channel with Causal and Non-causal Generalized Feedback at the Cognitive Transmitter
在本文中，考虑到链路延迟的影响，我们调查的认知干扰信道（C-IFC），认知可以从因果或非因果广义反馈的容量区域。为此，我们引入了具有延迟的因果认知干扰信道（CC-IFC-WD），其中认知用户的传输可以依赖于$L$未来接收的符号以及过去的。我们证明了CC-IFC-WD模型等价于具有链路延迟的经典因果C-IFC（CC-IFC）。此外，CC-IFC-WD扩展了基因辅助和因果认知无线电信道，并弥合了它们之间的差距。首先，我们推导出一个外界的容量区域的任意值的$L$和专门的一般外界的强干扰的情况下。然后，在强干扰条件下，我们收紧外边界。为了推导出可达到的速率区域，我们集中在三种特殊情况下：1）经典的CC-IFC（L=0），2）CC-IFC没有延迟（L=1），和3）CC-IFC与无限的前瞻性，其中认知用户非因果地知道其整个接收序列。在每种情况下，我们得到一个新的内界的容量区域。此外，我们表明，我们使用的编码策略，以获得一个可实现的速率区域的经典CC-IFC实现的能力，在强干扰条件下的类退化和半确定性的经典CC-IFC。此外，我们扩展我们的可实现的速率区域的高斯的情况下。给出了高斯CC-IFC-WD的一些数值例子，我们比较了不同策略的性能，并研究了不同延迟值下认知链路的速率增益。
2012-02-01 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Dirty Paper with Exponential Dirt
研究了在发射端已知非因果关系的加性指数干扰的加性指数噪声信道。该信道可以被认为是离散无记忆信道的指数版本，其状态在Gelfand和Pinsker考虑的编码器处非因果地已知。我们利用Gelfand-Pinsker经典容量定理推导出该信道在非负输入约束和输入均值约束下的容量的内界和外界。首先，我们得到了一个外边界的AENC-AEI。然后，通过使用实现外边界的输入分布，我们推导出一个内边界，该内边界在高信噪比（SNR）下与所获得的外边界相一致，因此，给出了在高SNR下的AENC-AEI的容量。
2012-12-29 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
On the Capacity Region of the Two-user Interference Channel with a Cognitive Relay
本文考虑了经典的两个用户干扰信道的变化，其中两个干扰源-目的地对的通信是由一个额外的节点，有一个先验知识的消息被发送，这被称为它的认知中继辅助。特别地，对于单射半确定性干扰信道，推导了一般无记忆干扰信道的和速率上界，并进一步收紧了高斯噪声信道在高信噪比下的线性确定性近似（LDA），该近似忽略了噪声并关注用户信号之间的相互作用。对称LDA的容量区域的特点是完全除了制度的适度弱干扰和弱链接从CR到目的地。从LDA的分析中获得的见解，然后被翻译回对称高斯噪声信道（GICCR）。对于对称的GICCR，容量区域的近似表征（在一个恒定的间隙内）提供了一个参数制度，其中容量是以前未知的。近似最优的方案表明，在中继的消息认知是有益的干扰管理，因为它使同时在空中抵消的干扰在两个目的地。
2014-09-08 cs.IT math.IT
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Channel State
本文研究了认知状态相关干扰信道中的保密问题。在这种情况下，我们有一个主要的和认知发射机-接收机对。认知发送器将主发送器的消息作为边信息。此外，信道的状态在认知编码器处是已知的。因此，认知编码器使用此边信息与主发送器合作，并机密地发送其单独的消息。推导了该信道的可达速率区域和速率区域的外边界。所得结果作为特例推广到已有的工作中。
2012-08-22 cs.IT math.IT
Broadcasting Information subject to State Masking
本文研究了一般离散无记忆广播信道中随机参数控制的编码问题。这些参数以非因果方式在发射机处可用，并且受到对接收机的状态掩蔽约束。我们推导出内部和外部的界限上的可实现的区域，并表明，对于特殊情况下的高斯广播信道与私人消息，这些界限是紧的。
2018-10-28 cs.IT math.IT
Two Classes of Broadcast Channels With Side-Information: Capacity Outer Bounds
在本文中，我们推导出两类一般的两用户离散无记忆广播信道的容量区域的外界，边信息在发送端。第一类包括经典的广播信道，其中发送者向两个接收者发送两个独立的消息。第二类约束是每个消息必须对非预期的接收者保密。对于这两个类，条件分布表征的通道取决于一个状态过程和编码器的侧信息提供给它在一个非因果关系的方式。对于第一类通道，一个外界是来自采用技术来证明逆定理的凝胶'fand-Pinsker的信道与随机参数;个别率约束的界限是紧的，但可以改善后的总和率。导出第二类通道的外边界的技术取决于保密性要求;我们还导出了一个精灵辅助的外边界，其中一个假设的精灵将非预期的消息传递给接收器，该接收器将其视为含糊计算期间的边信息。对于这两类通道，Csiszár的和身份起着核心作用，在建立的能力外边界。
2011-10-08 cs.IT math.IT
Secrecy capacity of a class of orthogonal relay eavesdropper channels
研究了具有正交分量的中继信道在附加被动窃听节点的情况下的保密容量。中继站和目的地在两个正交信道上从源接收信号，使得目的地也在其信道上从中继站接收传输。窃听者可以偷听一个或两个正交信道。秘密容量的内部和外部边界的离散无记忆和高斯信道模型。对于离散的无记忆的情况下，保密容量示出实现的部分解码和转发（PDF）计划时，窃听者只能偷听到两个正交信道之一。两个新的外边界的高斯模型使用最近的容量结果的高斯多天线点到点信道与多天线窃听。示出的外部边界是紧的两个子类的通道。第一个子类是源和中继器被群集的子类，并且窃听者仅在从源和中继器到目的地的信道上接收信号，对于该子类，PDF策略是最优的。第二个是一个子类，其中的源不发送到中继，其中的噪声转发策略是最佳的。
2009-06-08 cs.IT math.IT
Mismatched Multi-Letter Successive Decoding for the Multiple-Access Channel
本文研究离散无记忆多址信道的信道编码问题。一个多字母的连续解码规则取决于一个任意的非负的解码度量被认为是，和可实现的速率区域和错误指数都来自标准的MAC（独立码本），并为认知MAC（一个用户知道这两个消息）与叠加编码。在认知的情况下，率区域和错误指数示出相对于合奏平均是紧的。速率区域进行比较，通常认为解码器，选择的消息对最大化的解码度量，并给出了数值例子，连续解码产生严格较高的总和率为一个给定的对输入分布。
2017-12-06 cs.IT math.IT
On the Capacity of a Class of MIMO Cognitive Radios
认知无线电最近已经被研究为以更有效的方式利用频谱的手段。本文重点研究了单授权用户和单认知用户的MIMO认知无线电网络的基本操作限制。信道设置等同于具有降级消息集的干扰信道（认知用户可以访问许可用户的消息）。一个可实现的区域和外边界推导出这样的网络设置。结果表明，在一定的条件下，可达到的区域是最佳的一部分，包括总容量的容量区域。
2007-12-11 cs.IT math.IT
Capacity and Algorithms for a Cognitive Network with Primary-Secondary User Cooperation
在这项工作中，我们研究了认知无线电网络，其中次要用户可以作为中继的主要用户发送的消息，从而提供性能改善的主要传输，而在同一时间获得更多的传输机会，为自己的数据。特别是，假设广播数据包删除模型与反馈，我们调查的基本合作认知无线电网络，其中包括一个主要的和一个次要的发射机-接收机对的容量。主发射机是信道的所有者，因此，我们打算保持其操作简单，并避免增加其存储要求。具体地，主发射器不接收由辅发射器发送的数据，并且不执行任何编码操作。另一方面，次发射机可以偷听主传输，并且被允许执行任何编码操作。我们开发了一个外部约束的能力的基本合作认知无线电网络正在考虑中。然后，我们提出了一个适合这种类型的网络，它只涉及异或网络编码操作的编码调度算法。所提出的算法的调度决策的复杂性取决于信道的统计参数和三种情况下，取决于信道擦除概率之间的关系，区分。对于前两种情况，该算法的速率区域与开发的容量外界一致，因此该算法是容量实现的。对于第三种情况，所提出的算法的速率区域是不相同的外边界，但是，数值结果表明，它是相当接近的系统的统计参数的范围很广的导出的外边界。
2019-08-28 cs.IT eess.SP math.IT
Parallel Gaussian Channels Corrupted by Independent States With a State-Cognitive Helper
我们考虑一个状态相关的并行高斯信道，具有独立的状态和一个共同的认知助手，其中两个发射机希望通过两个并行的子信道发送独立的信息到它们相应的接收机。每个通道被独立的加性高斯态破坏。这些状态既不为发射机所知，也不为接收机所知，但以非因果的方式为辅助器所知。助手的目标是通过减轻状态来帮助可靠的通信。外部和内部边界推导和段的容量区域的特点是各种信道参数。
2018-10-28 cs.IT math.IT
Multiaccess Channel with Partially Cooperating Encoders and Security Constraints
我们研究了一个特殊的情况下，Willems的两个用户的多址信道与部分合作的编码器从安全的角度来看。这个模型与Willems的设置不同，因为只有一个编码器，编码器1，被允许参加会议;编码器2不发送任何消息，并且还有一个额外的被动窃听者，通信应该保密。对于离散无记忆（DM）情况，我们建立了容量模糊区域的内边界和外边界。内界是基于Willems的编码方案，噪声注入和额外的装箱，提供安全的随机化的组合。对于无记忆高斯模型，我们建立了保密容量的上下界。我们还表明，在某些条件下，这些界限同意在一些极端的情况下，编码器之间的合作。我们通过一些数值例子来说明我们的结果。
2013-06-12 cs.IT math.IT
