The Capacity of Anonymous Communications
我们考虑的通信场景中，K个发射机每个连接到一个共同的接收机与正交无噪声链路。其中一个发送器有一个消息给接收器，接收器被禁止从信息论的意义上了解关于哪个发送器发送消息的任何信息（发送器匿名是有保证的）。匿名通信的容量是每比特总通信中可以匿名通信的所需信息的最大比特数。对于这个匿名通信问题，在一个具有K个发送器和1个接收器的并行信道上，我们证明了容量是1/K，即，为了匿名地传送1比特，每个发射机必须发送1比特信号。此外，要求每个发射机每消息比特具有至少1比特相关随机性（与消息无关），并且在所有K个发射机处的相关随机性的大小为每消息比特至少K-1比特。
2018-04-04 cs.IT math.IT
Information Theoretic Exemplification of the Impact of Transmitter-Receiver Cognition on the Channel Capacity
在本文中，我们研究，信息理论，发射机和/或接收机的认知信道容量的影响。认知可以用状态信息来描述，取决于信道噪声和/或输入。具体地说，作为一种新的思想，我们认为接收机的认知作为一个依赖于噪声的状态信息，我们推导出一个容量定理的基础上的高斯版本的覆盖-蒋容量定理的双边状态信息信道。正如直观地预期的那样，接收机认知增加了信道容量，并且我们的定理定量地显示了这种增加。此外，我们的容量定理包括著名的科斯塔定理作为其特殊情况。
2011-11-19 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Multiuser Channels with Non-Causal Channel State Information at the Transmitters
在本文中，容量的内和外边界建立的多用户信道与信道状态信息（CSI）已知的非因果关系在发射机：多址信道（MAC），广播信道（BC）与公共信息，和中继信道（RC）。对于每个信道，在一些特殊情况下，实际容量区域也被导出。具体而言，它示出，对于一些确定性模型与非因果CSI在发射机，类似于科斯塔的高斯信道，CSI的可用性在确定性接收机不影响容量区域。
2011-05-17 cs.IT math.IT
Comments and Corrections to "Capacity of Multiple-Antenna Systems With Both Receiver and Transmitter Channel State Information"
文[1]给出了独立同分布（IID）瑞利衰落下相干多输入多输出（MIMO）信道的各态历经容量。虽然理论结果是正确的，但论文中的几个图表是不正确的。在这封信中，我们纠正了情节。更重要的是，校正后的曲线图呈现了在发射机处具有和不具有信道状态信息的相干MIMO系统的性能之间的有趣且引人注目的对比;而由于容量曲线中的缺陷，这种观点在[1]中受到了一定的限制。
2020-12-28 cs.IT math.IT
Capacity Gain from Transmitter and Receiver Cooperation
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行了比较。当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI）时，证明了发射机协作优于接收机协作，而当功率在节点间进行最优分配但只有接收机相位CSI可用时，则相反.此外，当节点具有相等的平均功率且仅具有接收器相位CSI时，与具有相同平均网络功率的非协作方案相比，协作并不能提供容量改善。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。此外，它表明，完整的CSI是必不可少的发射机合作，而最优的功率分配是必不可少的接收机合作。
2005-08-02 cs.IT math.IT
Long term Throughput and Approximate Capacity of Transmitter-Receiver Energy Harvesting Channel with Fading
我们首先考虑具有衰落的能量收集信道，其中只有发射机从自然源收集能量。对于一类能量到达分布，我们用一个常数来约束最优长期吞吐量。所提出的方法也给出了一个常数近似的能量收集信道的容量与衰落。接下来，我们考虑一个更一般的系统，其中发射器和接收器都采用能量收集来为自己供电。在这种情况下，我们发现，找到一个近似的最佳长期吞吐量是困难得多，并确定一个特殊的情况下，在发射机和接收机的单位电池容量，我们获得了一个普遍的约束上的比率的上限和下限的长期吞吐量。
2015-01-27 cs.IT math.IT
On the Capacity of Interference Channels with One Cooperating Transmitter
在两个发送端、两个接收端干扰信道的容量区域上建立了内界和外界，其中一个发送端知道两个消息。具有额外知识的发射器被称为认知的。内界是基于策略，推广以前的工作，包括速率分裂，凝胶'fand-Pinsker编码和合作传输。一般的外边界基于用于广播信道的Nair-El Gamal外边界。一个更简单的边界的情况下，其中一个解码器可以解码两个消息。高斯通道的边界进行评估和比较。
2007-10-22 cs.IT math.IT
Capacities of classical compound quantum wiretap and classical quantum compound wiretap channels
我们确定了经典的复合量子窃听信道的容量与信道状态信息在发送端。此外，我们推导出一个下界的容量，这种信道没有信道状态信息和确定的容量的经典量子复合窃听信道的信道状态信息在发送端。
2012-02-03 cs.IT math.IT quant-ph
On Multiple User Channels with Causal State Information at the Transmitters
我们扩展香农的结果与状态信息的信道容量多用户信道。更具体地说，我们表征的能力（区域）退化的广播信道和物理退化的中继信道的信道状态信息是因果关系在发射机。我们还获得了内部和外部边界的因果状态信息在发射机的多址接入信道的容量区域。
2005-08-22 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
Writing on Fading Paper and Causal Transmitter CSI
宽带衰落信道被认为是因果信道状态信息（CSI）在发送端和没有接收端CSI。在接收端采用能量检测规则的简单正交码（类似于[6]）可以在大带宽的限制下实现该信道的容量。该码仅在信道增益足够大时才传输能量。在该限制中，没有任何接收器CSI的该容量与具有全接收器CSI的容量相同--对于脏纸编码也是如此的现象。对于瑞利衰落，该容量（每单位时间）与带宽的对数成比例。我们的编码方案是从Gel'fand-Pinsker [2，3]编码和脏纸编码[4]的动机。尽管如此，对于我们的情况，在发射机处仅需要因果CSI，这与其中需要非因果CSI的脏纸编码和Gel'fand-Pinsker编码形成对比。然后，我们考虑一个一般的离散信道的独立同分布。states.每个输入都有一个相关的成本，并且存在零成本输入“0”。假设信道状态在发射机处以因果方式是已知的。每单位成本的容量被发现为这个通道和一个简单的正交码，以实现这一能力。之后，提出了一种新的正交编码方案的情况下，因果发射机CSI和因果和非因果发射机CSI的单位成本的容量的等价性的条件。最后，在[8]中对非因果发射机CSI的情况进行了一些连接。
2005-11-29 cs.IT math.IT
Capacity Analysis of One-Bit Quantized MIMO Systems with Transmitter Channel State Information
随着新兴无线系统中带宽达到千兆赫量级，高分辨率模数转换器（ADC）成为功耗瓶颈。一种解决方案是采用低分辨率1位ADC。在本文中，我们分析了平坦衰落多输入多输出（MIMO）信道与一位ADC。假设信道状态信息在发射机和接收机处都是已知的。对于多输入单输出信道，我们推导了精确的信道容量。对于单输入多输出MIMO信道，得到了无限信噪比下的容量，并给出了有限信噪比下的容量上界，当信道满秩时，该上界是紧的。此外，我们提出了一种有效的方法来设计输入符号以接近容量实现解决方案。我们将毫米波信道特性，并找到无限的SNR容量的界限。结果显示了路径的数量和接收天线的数量如何影响容量。
2015-11-06 cs.IT math.IT
On the Capacity of Fading MIMO Broadcast Channels with Imperfect Transmitter Side-Information
考虑衰落广播信道，其中发射机采用两个天线，并且两个接收机中的每一个采用单个接收天线。它表明，即使衰落的实现是精确地知道的接收机，高的信号噪声（SNR）的吞吐量大大降低，而不是知道的衰落实现\emph{precisely}，transmitter只知道衰落实现\emph{approximately}。结果是通用的，并且不限于无记忆高斯衰落。
2006-05-17 cs.IT math.IT
On the Capacity of Massive MIMO With 1-Bit ADCs and DACs at the Receiver and at the Transmitter
本文研究了在复值加性高斯白噪声（AWGN）干扰下，发射机和接收机均采用1位数模转换器（DAC）和1位模数转换器（ADC）的大规模多输入多输出（MIMO）系统的容量。作为1比特DAC和ADC的结果，假设发送和接收的符号以及发送和接收侧信道状态信息（CSI）被量化为1比特的信息。导出的结果表明，所考虑的大规模MIMO系统的容量是$2N$和$2M$比特每信道使用时，$N$是固定的和$M\to\infty$和$M$是固定的和$N\to\infty$，其中$M$和$N$分别表示发送和接收天线的数量。这些与在发射机和接收机处具有全CSI的相应容量一致。在这两种情况下，我们表明，派生的容量可以实现与噪声1比特CSI在发送端或在接收端，而没有任何CSI在另一端。此外，我们表明，容量可以实现在一个信道使用，而不采用信道编码，这将导致在一个信道使用的延迟。
2019-11-12 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
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
Capacity Bounds of Half-Duplex Gaussian Cooperative Interference Channel
本文研究了两用户高斯干扰信道下的半双工协作通信方案。我们开发的情况下，当系统允许发射机或接收机合作的可实现的区域和外边界。我们表明，通过使用我们的发射机合作计划，有显着的容量改善相比，以前的结果，特别是当合作链路是强的。此外，如果合作信道增益是无穷大，我们的发射机和接收机的合作率达到各自的外边界。它还表明，发射机合作提供更大的可实现的区域比接收机合作在相同的信道和功率条件下。
2009-01-17 cs.IT math.IT
Distributed Interference Cancellation in Multiple Access Channel with Transmitter Cooperation
本文研究了两个用户高斯多址信道中存在两个独立的加性高斯白噪声干扰。每个干扰对于恰好一个发射机是非因果已知的。允许发射机通过有限容量链路进行合作。对于较强用户和较弱用户，容量区域的特征分别在3和1.5比特内，而与信道参数无关。作为一个副产品，我们的特点的情况下，没有合作的容量区域内的1和0.5位的较强的用户和较弱的用户分别。这些结果是基于一个分层的模格传输架构，实现分布式干扰消除。
2010-09-22 cs.IT math.IT
On the Capacity of Multiple Antenna Systems in Rician Fading
在信道状态信息（CSI）仅在接收端可用的假设下，研究了Rician性对多天线系统容量的影响。这种系统的平均功率约束的容量被认为是在两个不同的假设下的知识在发射机上可用的衰落：在这种情况下，发射机根本没有知识的衰落，和在这种情况下，发射机的知识的分布的衰落过程，但不是瞬时CSI。前一种情况下的确切容量，而容量界推导出后一种情况。一个新的信令方案也提出了后者的情况下，它表明，通过利用知识的Rician-ness在发射机通过这个信令方案，可以实现显着的容量增益。推导出的能力界限显式评估提供数值结果在一些有代表性的情况下。
2005-01-21 cs.IT math.IT
Covert Communication with Channel-State Information at the Transmitter
我们考虑的问题，隐蔽通信在一个依赖于状态的信道，其中发射机有因果或非因果的信道状态的知识。这里，“隐蔽”意味着当发送者发送消息时和不发送消息时，通道上的管理员应该观察到类似的统计数据。当一个足够长的秘密密钥之间共享的发送器和接收器，我们推导出封闭形式的公式的最大可实现的隐蔽通信速率（“隐蔽容量”）离散无记忆信道，当发送器的信道状态信息（CSI）是非因果的，加性高斯白噪声（AWGN）信道。对于某些信道模型，包括AWGN信道，我们表明，隐蔽容量是积极的CSI在发送端，但没有CSI是零。我们还推导出的秘密密钥，发送器和接收器，以实现隐蔽容量的速率上的下限。
2017-08-08 cs.IT math.IT
On Capacity of the Dirty Paper Channel with Fading Dirt in the Strong Fading Regime
通过对脏纸容量的经典研究，证明了在加性状态和加性高斯白噪声的Gelfand-Pinsker问题中，可以实现完全干扰预消除。这个结果在理想化的假设下成立，即在发射机和接收机处都有完美的信道知识。虽然接收机处的信道知识可以通过导频音获得，但是发射机信道知识更难获得。出于这个原因，我们有兴趣在更现实的假设下，只有部分信道的知识是在发射机的能力特征。我们研究，更具体地说，脏纸信道中的干扰序列乘以未知的发射机，但在接收机已知的衰落值。对于这个模型，我们建立了一个近似表征的情况下，在信道实现之间的衰落值变化很大的容量。在这种情况下，我们称之为强衰落状态，容量预对数因子等于可能的衰落实现的数量的倒数。
2014-05-09 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of Block Fading Channels with a Hybrid Adversary
我们考虑一个块衰落窃听信道，其中发射机试图安全地发送消息到接收机中存在的混合半双工对手，任意决定要么堵塞或窃听的发射机到接收机的信道。我们提供了各种可能性的接收器反馈的保密能力的界限，并显示特殊情况下，界限是紧的。我们表明，没有任何反馈，从接收机，保密容量为零，如果发射机到对手的信道随机主导的有效发射机到接收机的信道。然而，保密容量是非零的，即使当接收器被允许在每个块的末尾仅反馈一个比特时。我们新的可实现策略提高了文献中提出的非混合对抗模型的速率。我们还分析了多个对手和延迟约束对保密能力的影响。我们表明，我们的新的分时方法导致积极的保密率，即使在严格的延迟限制。
2013-11-30 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the Cognitive Radio Channel with Confidential Messages
认知无线电作为一种受大脑启发的无线通信方案，通过允许认知用户接入授权给主用户的未充分利用的频谱，有效地利用了稀缺的无线电频谱资源。认知无线电除了具有通信可靠性高、频谱利用率高等特点外，信息传输的安全性和抗窃听能力也是其重要的应用领域。在本文中，这个问题是从信息论的观点。探讨了认知无线电信道（CRC）的容量限制与机密消息。作为认知无线电的理想化信息理论模型，该信道包括两个发射机，它们向它们对应的接收机发送独立的消息，使得一个发射机，即，认知发射机非因果地访问另一发射机的消息，即，主要的发射机。指定给每个接收者的信息必须对其他接收者保密。每个消息的保密级别使用含糊率进行评估。新的内边界和外边界的能力模糊区域的建立。结果表明，这些界限重合的一些特殊情况。具体来说，容量模糊区域推导出一类噪声较小的CRC和一类半确定性CRC。对于只需要对认知发送端的消息保密的情况，也为弱干扰下的高斯CRC建立了容量模糊域。
2014-02-20 cs.IT math.IT
The Compound Multiple Access Channel with Partially Cooperating Encoders
本文的目的是提供一个严格的信息理论分析的子网络的干扰网络。我们证明了两个编码定理的复合多址信道与任意数量的信道状态。发射机处的信道状态信息使得每个发射机具有状态集合的有限分区，并且知道实际状态属于分区的哪个元素。接收机可以具有任意信道状态信息。第一个编码定理适用于两个发射机都有一个公共消息，并且每个发射机都有一个附加的公共消息的情况。第二个编码定理适用于速率受限但无噪声的发射机合作是可能的情况。这种协作可以用于交换关于信道状态信息以及要发送的消息的信息。这里使用的合作协议推广了Willems的会议。我们展示了如何在现代无线蜂窝网络中用于干扰协调和容量增强的模型基站合作。特别是，编码定理的合作情况下，显示有多少合作是必要的，以实现最大容量的网络考虑。
2011-02-01 cs.IT math.IT
Outer Bounds on the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel With Unidirectional Transmitter Cooperation
本文推导了发射机之间速率受限单向协作的2用户Z干扰信道（Z-IC）的保密容量域的外界。首先，在线性确定性环境下研究了该模型。秘密容量区域上的外部边界的推导涉及要提供给接收器的边信息的仔细选择以及以明智的方式在接收器处使用秘密约束。为此，提出了一种新的划分的编码的消息和输出的确定性模型的基础上的干扰和信号的强度。所得到的外边界是紧的，使用可实现的计划，作者在以前的工作。利用从确定性模型中得到的见解，得到了2用户高斯Z-IC的保密容量区域的外界。两个模型的外边界之间的等价性也被建立。它还表明，在接收端的保密约束不伤害2用户Z-IC的弱/中等干扰制度的确定性模型的容量区域。另一方面，高斯情况下开发的外部边界表明，在接收机的保密约束可以减少弱/中等干扰制度的容量区域。这些界限的相对性能的研究揭示了洞察2用户Z-IC与有限速率发射机合作的基本限制。
2016-04-08 cs.IT math.IT
Interference Channels with One Cognitive Transmitter
本文研究了单认知发射机的干扰信道问题，其中“认知”的定义是从非因果和因果的角度。对于非因果ICOCT，称为干扰信道与退化的消息集（IC-DMS），我们提出了一个新的可实现的速率区域，概括现有的可实现的速率区域IC-DMS。在没有非认知发射机的情况下，所提出的区域与广播信道的Marton区域相吻合。在此基础上，建立了一类半确定性IC DMS的容量域。对于因果ICOCT，由于信道模型的复杂性，我们主要关注认知Z干扰信道（ZIC），其中从认知发射机到主接收机的干扰链路被假设为不存在，由于实际的设计考虑。在不同的参数制度，这样的信道的容量界限得到这种因果认知能力的影响进行了仔细研究。具体地，根据信道参数，认知链路在扩大容量区域方面可能不是有用的。在一定的参数范围内，还为认知ZIC建立了容量区域的最优角点。
2009-10-06 cs.IT math.IT
Independent signaling achieves the capacity region of the Gaussian interference channel with common information to within one bit
具有公共信息的干扰信道（IC-CI）由在公共噪声介质上通信的两个发射-接收对组成。每个发送器具有用于其配对的接收器的单独消息，并且另外，两个发送器具有要递送到两个接收器的公共消息。在本文中，通过明确的内部和外部边界的容量区域，我们建立的高斯IC-CI的容量区域内的一个比特的有界间隙，独立于所有的信道参数的值。使用此恒定间隙表征，确定广义自由度（GDoF）区域。它示出的共同的消息的引入导致GDoF的增加超过可实现的高斯干扰信道上没有一个共同的消息，因此，在可实现的速率的一个无界的改善。一位内容量结果的令人惊讶的特征是，大部分可用益处（即，在一比特容量内），这是由于公共消息是通过简单且明确的编码方案来实现的，该编码方案涉及两个发射机处的独立信令，从而实际上，该方案放弃了由于两个发射机处的公共消息的共享知识而固有地可用的发射机协作的机会。
2012-02-29 cs.IT math.IT
On The Capacity Of Time-Varying Channels With Periodic Feedback
时变信道的容量与周期性反馈的发射机进行了评估。假设信道状态信息在接收机处是完全已知的，并且以规则的时间间隔被反馈到发射机。研究了两种情况下的系统容量：i）有限状态马尔可夫信道，ii）加性高斯白噪声信道的时间相关衰落。在第一种情况下，它示出的能力是通过跨信道复用多个码本。在第二种情况下，获得了信道容量和最佳自适应编码。结果表明，最佳的适应可以实现由一个单一的高斯码本，而自适应分配的总功率的基础上的边信息在发送端。
2007-03-28 cs.IT math.IT
Capacity of Block-Memoryless Channels with Causal Channel Side Information
获得了时变块无记忆信道的容量，其中发射机和接收机可以访问（可能不同的）有噪声的因果信道边信息（CSI）。它示出，在此对应关系中获得的容量公式减少到容量公式中报告的\cite{Gold07}的特殊情况下，发射机CSI是接收机CSI的确定性函数。
2008-06-05 cs.IT math.IT
Effective Capacity in Multiple Access Channels with Arbitrary Inputs
在本文中，我们考虑了两个用户的多址衰落信道下的服务质量（QoS）的约束。我们最初制定的传输速率为两个发射机，发射机具有任意分布的输入信号。我们假设接收器以特定顺序执行连续解码。然后，我们建立了有效容量区域，提供最大允许的可持续到达速率区域在发送端的缓冲区QoS保证。假设有限的发射机的发射功率预算，我们得到的功率分配政策，最大限度地提高了有效容量区域。对于接收端的译码顺序，我们给出了在给定功率分配策略下，信道衰落参数平面上的最优译码顺序区域的特征。为了实现上述目标，我们利用最小均方误差和互信息的一阶导数之间的关系的功率分配策略。通过数值计算，我们显示了输入信号分布的影响，这种两用户多址衰落信道的有效容量区域的性能。
2015-07-31 cs.IT math.IT
Secret-key Agreement with Channel State Information at the Transmitter
研究了带状态参数的窃听信道上秘密密钥协商的容量。发射机与合法接收机和窃听者通过具有无记忆状态序列的离散无记忆窃听信道进行通信。发射机和合法接收机生成共享的秘密密钥，该密钥对窃听者保持秘密。没有公共讨论频道。状态序列对于发送器是无因果关系地已知的。我们推导出秘密密钥容量的上下界。下界涉及在合法终端处构造公共状态重构序列，并且对重构序列的集合进行分箱以获得秘密密钥。对于具有加性干扰的高斯信道（来自脏纸信道的秘密密钥）的特殊情况，我们的界限相差0.5比特/符号，并且在高信噪比和高干扰噪声比制度中一致。对于合法接收者也被揭示状态序列的情况，我们建立了我们的下界达到了秘密密钥容量。此外，对于这种特殊的情况下，我们还提出了另一种方案，达到的容量，只需要因果边信息在发送器和接收器。
2010-09-17 cs.IT math.IT
The Compound Capacity of Polar Codes
本文研究了二进制输入无记忆输出对称信道下极化码在连续抵消译码下的复合容量。通过推导一系列的上界和下界，我们表明，在一般情况下，连续解码下的复合容量严格小于无限制的复合容量。
2009-07-19 cs.IT math.IT
Two-User Interference Channels with Local Views: On Capacity Regions of TDM-Dominating Policies
我们研究了两个用户干扰信道的容量区域，发射机基于他们的传输方案的信道状态的本地视图。在局部视图模型下，每个发射机仅知道四个信道增益的子集，这可能与其他发射机不匹配。我们考虑一组七个本地视图，并发现，对于五个本地视图，TDM是足够的，以实现合格的概念的容量区域的线性确定性干扰信道近似高斯干扰信道。对于这五个局部视图，合格的容量结果意味着没有策略可以在不引起另一信道状态中的子TDM性能的极限情况下实现TDM区域之外的速率点。剩下的两个本地视图（具有优于TDM的潜力的视图）所共享的共同特征是发射机对传出干扰链路的了解以及对状态的一些共同了解，这强调了它们在创造协调使用更高级方案的机会方面的重要性。我们的结论扩展到有界间隙的高斯干扰信道的容量区域的特征。
2012-07-29 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity of the MIMO Wiretap Channel
我们考虑的MIMO窃听信道，这是一个MIMO广播信道的发射机发送一些机密信息的一个用户是一个合法的接收器，而另一个用户是一个窃听者。当发送者和合法接收者可以以一定的正速率通信时，同时确保窃听者得到零比特的信息，就实现了完美的保密。在本文中，我们计算的多天线MIMO广播信道的完美保密容量，其中的天线数量是任意的发送器和两个接收器。
2007-10-10 cs.CR cs.IT math.IT
On the Capacity of Vector Linear Computation over a Noiseless Quantum Multiple Access Channel with Entangled Transmitters
Center for Pervasive Communications and Computing (CPCC)（泛在计算与通信中心）；University of California Irvine（加州大学尔湾分校）
本文研究发射机预共享纠缠的无噪声量子多址信道上的有限域线性函数计算，完整刻画三发射机场景的最优通信代价，并证明基于 N-sum box 协议的方案信息论最优。
2025-10-09 cs.IT math.IT
Two-User Erasure Interference Channels with Local Delayed CSIT
本文研究了发送端具有局部延迟信道状态信息的两用户删除干扰信道的容量域。在我们的模型中，发射机具有本地失配的信道增益的过时知识。我们提出了一种传输策略，只依赖于延迟知识的{ \it传出}链路在每个发射机，并实现了外界的情况下，发射机学习整个信道状态的延迟。我们的结果揭示了信道状态信息的子集，影响的容量区域最。我们还确定的情况下，本地延迟的信道状态的知识不提供任何增益超过零知识的假设。为此，我们重新审视了关于干扰信道的一个长期已知的直觉，即只要接收器处的边缘分布是保守的，容量就保持不变。我们采取这种直觉，并在信道增益之间施加一定的空间相关性，使得边缘分布保持不变。然后，我们提供了一个外边界上的容量区域的信道与相关性匹配的容量区域时，发射机没有访问信道状态信息。
2016-07-25 cs.IT math.IT
Optimal Data and Training Symbol Ratio for Communication over Uncertain Channels
我们考虑的问题，确定的训练符号和数据符号之间的功率比，以最大限度地提高信道容量的传输在不确定的信道与信道估计可在发射机和接收机。接收机通过使用训练符号的已知序列来进行信道的估计。然后将该信道估计发送回发射机。收发器最大化的容量是最坏情况容量，在给定噪声协方差的意义上，收发器在发射器和接收器处已知的固定协方差矩阵下最大化测量噪声的所有分布上的最小容量。我们给出了一个精确的表达式的信道容量的信道协方差矩阵的函数，和在相干时间间隔期间使用的训练符号的数量。该表达式通过找到使信道容量最大化的最佳整数个训练符号来确定需要使用的训练符号的数量。作为一个双产品，我们表明，线性滤波器是最佳的发射机和接收机。
2015-05-12 cs.IT math.IT
Information-Energy Capacity Region for SWIPT Systems with Power Amplifier Nonlinearity
研究了高功率放大器非线性下加性高斯白噪声信道的信息能量容量域。具体来说，我们考虑一个三节点网络组成的一个发送器，一个信息接收器和一个能量接收器，我们研究的容量实现输入分布下i）平均功率，峰值功率约束在发送器，b）HPA非线性在发送器，和c）非线性的能量收集电路在能量接收器。我们证明了输入分布是离散的和有限的，我们推导出封闭形式的表达式的特殊情况下，最大限度地提高收获的能量和最大限度地提高信息容量。我们发现，HPA显着降低了可实现的IE-CR;为了补偿HPA的非线性，预失真技术也进行了讨论和评估方面的IE-CR性能。
2020-04-11 cs.IT math.IT
The Impact of CSI and Power Allocation on Relay Channel Capacity and Cooperation Strategies
在中继网络中，合作的节点是靠近在一起的发射机和接收机合作的容量增益进行比较。准静态相位衰落下，当所有节点具有相等的平均发射功率以及完整的信道状态信息（CSI），它表明，发射机合作优于接收机合作，而相反的是真实的，当功率最优分配的合作节点之间，但只有CSI在接收机（CSIR）是可用的。当节点具有相同的功率与CSIR只，合作方案被证明提供没有能力的改善，在相同的网络功率约束下的非合作。当系统处于最优功率分配下，信道状态信息完整时，解码转发发送协作速率接近其割集容量上界，优于压缩转发接收协作。在高SNR区域中的快速瑞利衰落下，得出类似的结论。合作系统提供弹性衰落信道幅度，然而，容量变得更敏感的功率分配，和合作节点需要更紧密地在一起的解码和转发方案是容量实现。此外，为了实现容量的提高，完整的CSI是必要的发射机合作，而在接收机合作的最佳功率分配是必不可少的。
2008-11-01 cs.IT math.IT
Outage Minimization for a Fading Wireless Link with Energy Harvesting Transmitter and Receiver
本文研究了具有能量收集发射机和接收机的衰落无线链路中最小中断的在线功率控制策略。当发射机或接收机没有足够的能量时，或者当信道处于中断时，发生中断，其中发射机仅具有信道分布信息。在无限电池容量和不重传的情况下，我们证明了基于阈值的功率控制策略是最优的。因此，我们提出了不相交/联合阈值为基础的政策，并没有电池状态之间的发射机和接收机共享，分别。我们还分析了实际的接收机检测和处理的中断性能的影响。当考虑重传时，采用线性功率电平的策略来调整每次重传的功率阈值。在电池容量有限的情况下，建立了一个三维有限状态马尔可夫链模型来计算所提出策略的最优参数和相应的性能。发射机和接收机之间的能量到达相关性解决有限和无限电池的情况下。数值结果表明，电池容量，能量到达相关性和检测成本的中断性能的建议政策，以及中断概率和平均传输时间之间的权衡的影响。
2015-03-14 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
Information and Power Transfer by Energy Harvesting Transmitters over a Fading Multiple Access Channel with Minimum Rate Constraints
研究了在加性高斯噪声环境下衰落多址信道中的无线信息和功率同步传输问题。发射器以及接收器从环境源获取能量。我们假设发射机有两类数据要发送，即延迟敏感和延迟容忍数据。每个发射机以某个最小速率发送延迟敏感数据，而与信道条件（衰落状态）无关。此外，如果信道条件良好，则发送延迟容忍数据。{除了数据，发射器还传输功率，以帮助接收器满足其能量需求。}在这种情况下，我们表征的\textit{minimum-rate capacity region}，它提供了基本的限制，同时传输信息和功率的最低速率保证。由于现有技术的限制，这些限制在实践中可能无法实现。在文献中提出的用于SWIPT的实际接收机结构中，两种流行的架构是\textit{time switching}和\textit{power splitting}接收机。对于这些架构中的每一个，我们推导出最小速率的容量区域。我们表明，功率分配接收器，虽然更复杂，提供了一个更大的容量区域。
2016-12-13 cs.IT math.IT
Capacity of All Nine Models of Channel Output Feedback for the Two-user Interference Channel
在本文中，我们研究了不同的信道输出反馈结构对两用户干扰信道容量的影响。对于双用户干扰信道，反馈链路可以存在于9种规范架构（参见图2）中的接收器和发射器之间，范围从仅一个反馈链路到四个反馈链路。我们推导出精确的容量区域的对称确定性干扰信道和恒定间隙的容量区域的对称高斯干扰信道的所有9个架构。我们证明，对于线性确定性对称干扰信道，在弱干扰状态下，除了只有一个接收机反馈到自己的发射机的反馈模型之外，所有反馈模型都具有相同的容量区域。当只有一个接收机反馈到它自己的发射机时，在弱干扰状态下，容量区域是其余反馈模型的容量区域的严格子集。然而，在弱干扰状态下，所有反馈模型的总容量是相同的。此外，在强干扰状态下，具有至少一个接收器反馈到其自己的发射器的反馈的所有模型具有相同的和容量。对于高斯干扰信道，线性确定性模型的结果如下，其中容量被近似容量代替。
2013-01-25 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
Approximate Feedback Capacity of the Gaussian Multicast Channel
对于M个发送器、K个接收器的反馈高斯多播信道，我们将容量区域表征为log{2（M-1）} bits/s/Hz以内，其中每个接收器希望解码来自M个发送器的每个消息。扩展Cover-Leung针对（M，K）=（2，1）的可实现方案，我们证明了该广义方案在所有信道参数下每个发射机的log{2（M-1）}比特内实现了基于割集的外界。与非反馈情况下的容量相比，反馈容量在K个单独的多址接入信道的反馈容量的朴素交集上得到改进。我们发现，反馈提供了无界的乘法增益在高信噪比高斯干扰信道中所示。为了补充的结果，我们建立了确切的反馈能力的Avestimehr-Diggavi-Tse（ADT）确定性模型，从中我们观察到，反馈也可以是有益的函数计算。
2012-05-18 cs.IT math.IT
The Capacity of Degraded Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
以往的工作建立了一些特殊情况下的离散无记忆退化认知干扰信道（CIC）的单向目的地合作（UDC）的容量区域。在这封信中，我们描述了一般的离散无记忆退化CIC-UDC的容量区域。研究结果表明，在认知发射端采用Gel'fand-Pinsker编码，在主发射端采用叠加编码，在中继端采用解码转发的方式实现容量区域。此外，使用这个一般性的结果和一个新的逆分析，我们建立了高斯退化CIC-UDC的容量，这一直是开放的，直到这项工作。
2018-01-22 cs.IT math.IT
Comparison of OFDM and SC-DFE Capacities Without Channel Knowledge at the Transmitter
University of São Paulo（圣保罗大学）
本文通过代数运算和凹性性质证明，SC-DFE在4-和16-QAM调制下始终优于OFDM，但高阶调制下OFDM可能在特定场景下略微超越理想SC-DFE容量。
2013-06-14 cs.IT cs.SY eess.SY
Distributed Capacity of A Multiple Access Channel
在分布式通信中，每个发射机准备信道码的集合。为了对消息进行编码，发射机单独选择信道码，而不与其他发射机或接收机共享编码选择。在接收到信道输出符号块时，如果可以满足预定的可靠性要求，则接收机对感兴趣的消息进行解码，否则报告冲突。在假设码字长度取无穷大的前提下，对分布式信道编码定理进行了修正，定义并推导了离散时间无记忆多址信道的分布式容量。针对码字长度有限的情况，提出了一种改进的可达误码性能界。
2018-05-07 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Cognitive Radio with Distributed and Dynamic Spectral Activity
我们调查的能力，机会主义的通信中存在的动态和分布式频谱活动，即当随时间变化的频谱孔感知的认知发射机是相关的，但不相同的感知认知接收机。使用因果和非因果边信息在发送器和/或接收器的通信的信息理论框架，我们得到的解析容量表达式和相应的数值结果。我们发现，即使通信以仅3-5个符号的突发方式发生，认知无线电通信对动态频谱环境也具有鲁棒性。握手开销的值进行了调查，轻负载和重负载的系统。我们发现，从发送器到接收器的开销信息流的容量的好处是可以忽略不计的，而在相反的方向上的反馈信息开销显着提高容量。
2005-09-26 cs.IT math.IT
QoS Analysis of Cognitive Radio Channels with Perfect CSI at both Receiver and Transmitter
本文研究了服务质量（QoS）约束下的认知传输。在认知无线电信道模型中，假设次接收机和次发射机都完全知道信道衰落系数，并根据次用户的信道感知确定主用户的信道活动，在给定的约束条件下优化功率自适应策略.传输速率等于瞬时信道容量值。构造了一个包含四种状态的状态转移模型来模拟这种认知传输信道。对缓冲区长度的统计限制被施加以考虑QoS约束。在这些统计QoS约束下的最大吞吐量确定通过找到认知无线电信道的有效容量。研究了信道感知持续时间、检测门限、检测和虚警概率以及QoS参数等系统参数对有效容量的影响。
2010-04-06 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$，在认知发射机处的叠加编码和在主接收机处的连续解码是实现容量的。
2011-02-06 cs.IT math.IT
Capacity Region Continuity of the Compound Broadcast Channel with Confidential Messages
带机密消息的复合广播信道（BCC）通过对信道的不确定性进行建模来推广BCC。对于复合BCC，仅知道实际信道实现属于信道的预先指定的不确定性集合，并且其在整个传输期间是恒定的。为了可靠和安全的通信是必要的，以在复合BCC容量区域内的速率对操作。因此，问题是否小的变化的不确定性集导致大的损失的复合BCC容量区域进行了研究。结果表明，复合BCC模型是稳健的，即，容量区域连续地依赖于不确定性集合。
2014-11-04 cs.IT math.IT
Capacity with Causal and Non-Causal Side Information - A Unified View
我们确定的共同的基本形式的能力的表达，是适用于因果或非因果边信息提供给发射机的情况下。使用这种常见的形式，我们发现，对于单用户信道，多址接入信道，退化的广播信道，和退化的中继信道，因果和非因果边信息的总容量是相同的，当所有的发射机边信息也提供给所有的接收机。提出了一种精灵辅助的外界，即当精灵向接收机提供$n$比特的边信息时，所得到的容量提高不能超过$n$比特。结合这两个结果，我们能够约束的相对容量优势的非因果边信息因果边信息的单用户以及各种多用户通信场景。这些容量界限的应用程序证明通过随机接入信道的例子。有趣的是，容量结果表明，在目前的无线系统中常见的过多的MAC层开销可以通过跨多个接入块的编码来避免。它还表明，即使是一位的边信息在发射机可以导致无限的容量提高。作为一个侧面，我们获得的总和容量的多址信道时，可用于发射机的边信息是因果关系，并可能相关的边信息可用于接收机。
2006-06-22 cs.IT math.IT
The Interference Channel with Entangled Transmitters
本文研究双发送端双接收端经典干扰信道中发射机间纠缠资源的作用，给出容量区域内界与外界，并通过示例证明纠缠可显著提升特定信道性能。
2025-01-23 cs.IT math.IT quant-ph
