Achievable Rates for a Two-Relay Network with Relays-Transmitter Feedbacks
我们考虑一个具有两个中继和两个从中继到发送者的反馈链路的中继网络。为了获得可扩展性的结果，我们使用的压缩和转发和解码和转发的策略，以扩展设施和合作的模拟所提出的封面和El Gamal的中继信道。除了随机装箱，我们使用确定性装箱执行限制解码。我们展示了如何使用反馈链路的发送方和中继之间的合作来传输的信息，这是压缩在发送方和中继。
2011-11-10 cs.IT math.IT
Interference Channel with Generalized Feedback (a.k.a. with source cooperation). Part I: Achievable Region
具有广义反馈的干扰信道（IFC-GF）是用于无线网络的模型，其中若干源-目的地对竞争相同的信道资源，并且其中源具有感测当前信道活动的能力。从信道上听到的信号提供了关于其他用户活动的信息，从而为合作奠定了基础。在这篇由两部分组成的论文中，我们研究了具有两个源-目的地对的一般IFC-GF的可实现策略和外边界。然后，我们评估高斯通道的建议区域。第一部分：可达区域。我们建议使用广义反馈来获得有关其他用户发送的消息的知识，然后以两种方式利用：（a）{ \em中继}可以在两个目的地解码的消息--从而实现分布式多天线系统的波束形成的增益--以及（b）{ \em隐藏}不能在非预期目的地解码的消息--从而利用脏纸类型编码的干扰“预消除”属性。我们表明，我们的可实现区域概括了几个已知的可实现区域的IFC-GF，它减少到已知的可实现区域的IFC-GF模型所包含的一些通道。
2010-06-08 cs.IT math.IT
An Achievable Rate Region for the Broadcast Channel with Feedback
针对两接收机离散无记忆广义反馈广播信道，提出了一个单字母可达速率域。编码策略涉及块马尔可夫叠加编码，使用马顿的无反馈广播信道编码方案作为起点。如果马顿方案中的消息速率太高而不能在块的末尾解码，则每个接收器都留下一个与其输出兼容的消息列表。解析信息在下面的块中发送，以使每个接收方能够解析其列表。关键的观察结果是，第一个接收器的分辨率信息与第二个接收器的分辨率信息相关。使用类似于Han-Costa编码方案的思想，通过联合信源-信道编码有效地发送该相关信息。利用该结果，我们得到了一个可实现的速率区域的随机退化的AWGN广播信道的噪声反馈，只有一个接收机。结果表明，该区域严格大于无反馈容量区域。
2013-07-19 cs.IT math.IT
Achievable Regions for Interference Channels with Generalized and Intermittent Feedback
本文首先研究了具有广义反馈的两用户干扰信道。我们建立了其容量域的内界。我们采用的内部边界的编码方案是基于一个适当的组合的Han-Kobayash率分裂和压缩和转发在p2p。每个发送器使用压缩方案压缩观察到的信道输出，该压缩方案是à-la Lim等人的噪声网络编码和Avestimeher等人的量化映射和转发。接下来，我们研究了一个内射确定性模型，其中的控制器只能间歇地获得输出反馈。专门的编码方案的模型与广义反馈到这种情况下，我们获得有用的见解噪声网络编码与干扰对齐技术相结合的有效方法。我们也将我们的结果应用到线性确定性干扰信道与间歇反馈。
2014-09-03 cs.IT math.IT
Equating the achievable exponent region to the achievable entropy region by partitioning the source
在本文中，我们研究的图像尺寸表征问题。我们表明，任何任意源集可以分解成集的图像大小表征是相同的熵表征。我们还表明，所需的这些集合的数量是足够小的，人们可以认为，从编码的角度来看，可实现的熵区域和可实现的指数区域是相等的。这对许多源网络和网络问题有影响，迄今为止，这些网络和网络问题的解决方案不能具有应用于它们的图像尺寸表征。
2014-04-25 cs.IT math.IT
State-Dependent Multiple Access Channels with Feedback
在本文中，我们研究了离散无记忆多址接入信道（MAC）的双边反馈的存在下，两个相关的信道状态，相关的意义上的Slepian-Wolf（SW）。我们发现可实现的速率区域时，该信道的状态提供非因果关系的发射机，并表明我们的可实现的速率区域包含覆盖梁可实现的速率为离散无记忆MAC与双边反馈作为其特殊情况。我们还发现了具有双边反馈和SW型相关状态的离散无记忆MAC的容量区域。我们还研究了离散无记忆MAC与部分反馈中存在的两个SW型相关的信道状态，提供非因果关系，因果关系，或严格因果关系的发射机。当信道状态被非因果地提供给发射机时，发现可实现的速率区域，而当信道状态在发射机处因果地或严格因果地可用时，容量区域被表征。
2012-12-14 cs.IT math.IT
A New Achievable Rate Region for the Discrete Memoryless Multiple-Access Channel with Noiseless Feedback
针对两用户离散无记忆多址信道，提出了一种新的单信可达速率域。该区域包含Cover-Leung率区域[1]，并证明了该包含是严格的.证明使用块马尔可夫叠加策略的基础上的观察，这两个用户的消息是相关的反馈。对于每个编码器来说，传输速率太高，无法直接使用反馈来解码另一个的消息，因此它们在下一个块中传输相关信息以了解彼此的消息。然后，它们在接下来的块中合作以解决解码器的残余不确定性。该编码方案可以被看作是Cover-Leung方案的自然推广，具有一个额外块的延迟和一对额外的辅助随机变量。我们计算建议的速率区域为两个不同的MAC和比较结果与其他已知的速率区域的MAC反馈。最后，我们展示了如何可以扩展的编码方案，以获得更大的速率区域与更多的辅助随机变量。
2014-03-28 cs.IT math.IT
Achievable Error Exponents of One-Way and Two-Way AWGN Channels
在几乎必然（AS）和期望块（EXP）功率约束下，针对有限数目的消息$M$使用固定块长度$n$传输，推导了带噪声反馈的单向和双向AWGN信道的可量化误差指数.在噪声AWGN反馈下的单向设置中，它示出了在AS约束下，并且当反馈链路比直接链路强得多时，主动反馈导致比被动反馈更大的增益超过非反馈误差指数。在EXP约束下，将两个消息的传输的先前已知的误差指数推广到任意但有限数目的消息$M$。在双向设置中，其中每个用户除了（可能地）帮助相反方向的反馈的传输之外还具有其自己的消息要发送，在AS和EXP功率约束下，首次针对AWGN双向信道定义和导出误差指数区域。结果表明，反馈或相互作用可能会导致在一个方向上的误差指数增益，可能在另一个方向上获得的误差指数的减少为代价。探讨了我们的可兼容性策略支持的$M$和$n$之间的关系。
2019-01-18 cs.IT math.IT
A New Coding Scheme for Discrete Memoryless MACs with Common Rate-Limited Feedback
提出了一种新的离散无记忆两用户多址信道（MAC）的编码方案。我们的计划结合了思想从Venkataramanan-Pradhan计划的完美反馈的想法从Sznov-Steinberg计划的速率限制反馈。我们的可实现区域包括S-Steinberg可实现区域，并且这种包含可以是严格的。对于一般的MAC和足够大的反馈率，我们的计划优于的Sjuv-Steinberg计划，因为它实现了相同的速率区域的Venkataramananan-Pradhan计划完美的反馈（这是不能实现的Sjuv-Steinberg计划）。此外，我们数值评估我们的可实现区域与一个特定的（高斯）选择的随机变量的无记忆的两用户高斯MAC。我们的仿真结果表明，对于高斯MAC和反馈速率的一些参数，我们的方案实现了严格更大的和速率比Sjuv-Steinberg方案。
2015-03-11 cs.IT math.IT
On the Gaussian MAC with Imperfect Feedback
针对带噪声反馈的两用户加性白高斯多址接入信道，导出了新的可达速率域。这些区域表现出以下两个属性。不管（有限）高斯反馈噪声方差，该区域包括位于无反馈容量区域之外的速率点，并且当反馈噪声方差趋于0时，该区域收敛到完美反馈容量区域。新的可实现区域也适用于部分反馈设置，其中一个发射机具有噪声反馈链路，而另一个发射机根本没有反馈。同样，不管反馈链路上的（有限）噪声方差如何，这些区域包括位于无反馈容量区域之外的速率点。此外，在完全部分反馈的情况下，即，在仅有的反馈链路是无噪声的情况下，对于某些信道参数，新区域包括位于Cover-Leung区域之外的速率点。这回答了范德默伦提出的问题，即覆盖梁区域是否等于具有完美部分反馈的高斯多址信道的容量区域。最后，我们提出了新的可实现的区域，也为接收器是认知的反馈链路上的噪声序列的实现的设置。
2010-04-12 cs.IT math.IT
Concatenated Coding Using Linear Schemes for Gaussian Broadcast Channels with Noisy Channel Output Feedback
线性编码方案已成为加性高斯白噪声广播信道（AWGN-BC）无噪声反馈编码的主要选择。这些方案的可实现速率区域远远超出了没有反馈的AWGN-BC的容量区域。在本文中，级联编码设计的$K$ -用户AWGN-BC噪声反馈的建议，依赖于线性反馈方案，以实现无反馈容量区域以外的速率元组。具体地，具有噪声反馈的AWGN-BC的线性反馈码被用作内码，该内码创建从发射机到每个接收机的有效单用户信道，然后开环编码被用于在这些单用户信道上编码。无噪声反馈的线性反馈方案的可实现的速率区域示出为足够小的反馈噪声水平的级联编码方案是可实现的。然后，提出了一种用于具有噪声反馈的$K$ -用户对称AWGN-BC的线性反馈编码方案，并针对级联编码方案进行了优化。最后，我们将级联编码设计应用于两用户AWGN-BC，其中一个接收器具有单个噪声反馈链路。
2013-07-11 cs.IT math.IT
On Achievable Covert Communication Performance under CSI Estimation Error and Feedback Delay
本文研究了在CSI估计误差和反馈延迟下的隐通信性能，提出了一种双跳隐传输方案，并通过理论模型和实验验证了信道倒置功率控制与数据符号长度的联合优化对隐速率的提升作用。
2026-03-02 cs.IT math.IT
On the Capacity of Multiple Access Channels with State Information and Feedback
在本文中，多址接入信道（MAC）的信道状态进行了分析的情况下，a）的信道状态是已知的非因果的发射机和b）有完美的因果反馈从接收机到发射机。一个可实现的区域和一个外边界的离散无记忆MAC，扩展现有的结果，汇集了来自两个独立的域的MAC状态和MAC反馈的想法。虽然这个可实现的区域不匹配的外部边界一般，特殊情况下，他们满足确定。在高斯MAC的情况下，一个专门的可实现的区域被发现通过使用脏纸编码和概括的Schalkwijk-Kailath，Ozarow和Merhav-Weissman计划的组合，这个区域被发现是容量实现。具体而言，它示出，已知的非因果关系的发射机的加性高斯干扰导致没有损失的能力与反馈的高斯MAC。
2006-06-03 cs.IT math.IT
Interference and X Networks with Noisy Cooperation and Feedback
在发射机处没有瞬时信道状态信息（CSI）的情况下，研究了高斯$K$ -用户干扰和$M\times K$ X信道。首先，假设CSI在有限延迟（延迟CSIT）之后被反馈到所有节点，并且此外，发射机以全双工模式操作，即，它们可以同时发送和接收。在上述假设下，这些通道的自由度（DoF）上获得了可验证的结果。观察到，与无CSIT和全CSIT模型相比，当CSIT被延迟时，具有全双工发射机协作的两个信道的可实现DoF大于在没有发射机协作的情况下它们的DoF上的最佳可用可实现结果。我们的研究结果是第一个表明，全双工发射机合作可以潜在地提高延迟CSIT的信道自由度。然后，考虑具有输出反馈的$K$ -用户干扰和$K\times K$ X信道，其中每个接收机的信道输出被因果地反馈到其对应的发射机。当$K$ -用户干扰信道中的$K>5$和$K\times K$ X信道中的$K>2$时，我们的输出反馈可实现的结果证明了与具有全双工延迟CSIT的结果相比的严格的DoF改进。接下来，研究了延迟CSIT和输出反馈的组合，称为香农反馈，并且当K=5或$K>6$时，在$K$ -用户干扰信道中，以及当$K>2$时，在$K\times K$ X信道中，实现了与输出反馈模型相比严格更高的DoF。虽然严格大于1，并随着网络的大小而增加，本文研究的所有模型中的可实现的自由度接近极限值不大于2。
2012-05-16 cs.IT math.IT
On Reliability Function of BSC with Noisy Feedback
对于信息传输，使用二进制对称信道。还存在另一个有噪声的二进制对称信道（反馈信道），并且发射机经由该反馈信道无延迟地观察前向信道的所有输出。考虑指数数量的消息的传输（即传输速率为正）。可实现的解码错误指数，这样的组合的通道进行了研究。结果表明，当反馈信道的交叉概率小于某一正值时，可达误差指数优于无反馈信道的译码误差指数。
2010-11-09 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Error Exponents for a Class of Mismatched Compound Channels
本文研究失配解码在信道接近解码度量时的可达速率与误差指数，推导了相对熵球半径函数的近似，刻画信道估计损失，并给出离散与连续信道的示例。
2025-05-26 cs.IT math.IT
Multiple Access Channels with Generalized Feedback and Confidential Messages
本文研究了带广义反馈的多址信道上的保密通信问题。两个受信任的用户发送独立的机密消息给一个预期的接收者，在一个被动的窃听者的存在。在这种设置中，两个可信用户之间的主动合作，通过使用信道反馈，以提高通信效率。基于速率分裂和解码转发策略，推导出离散无记忆信道和高斯信道下的可达保密速率域。结果表明，信道反馈提高了可实现的保密率。
2007-06-26 cs.IT math.IT
Erasure/List Random Coding Error Exponents Are Not Universally Achievable
我们研究的问题，普遍解码未知的离散无记忆信道中存在的擦除/列表选项在解码器中，在随机编码制度。具体来说，我们利用一个通用版本的Forney的经典擦除/列表解码器在早期的研究中，这是基于竞争的极大极小方法，并保证普遍的最佳随机编码误差指数的一定比例的可扩展性。在本文中，我们推导出一个精确的单字母表达式的最大可实现的分数。给出的例子中，最大可实现的分数是严格小于单位，这意味着，在一般情况下，没有通用的擦除/列表解码器，实现相同的随机编码误差指数作为一个已知的信道的最佳解码器。这与普通解码（没有擦除/列表选项）中的情况相反，其中最佳指数是普遍可实现的，如众所周知的。它还表明，以前的最大可实现的分数的下界推导一般不紧。然后，我们分析了一个广义的随机编码合奏，其中包括一个训练序列，结合一个次优的实际解码器（“插件”解码器），它首先估计使用已知的训练序列的信道，然后解码剩余的符号的码字使用估计的信道。我们的研究结果的影响之一，是设置一个合理的最佳训练标准的阶段。最后，我们比较了“插件”解码器和通用解码器的性能，在可实现的错误指数，并表明，后者是明显优于前者。
2017-06-22 cs.IT math.IT
The Transmitter Trojan Channel: Achievable Rates and Error Exponents
University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本研究针对发射机特洛伊信道，提出恶意编码器逐符号扰动码字的模型，推导了恶意与合法消息的可达速率、解码及检测错误指数，并量化了速率、可靠性与可检测性间的权衡。
2026-09-29 cs.IT math.IT
The Expurgated Error Exponent is Not Universally Achievable
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Brescia（布雷西亚大学）
该研究证明了离散无记忆信道中删减误差指数无法普遍实现，且MMI解码方法在该情况下也失效。
2026-09-16 cs.IT math.IT
On the Necessity of Structured Codes for Communications over MAC with Feedback
研究了具有无噪声反馈的三用户多址接入信道（MAC）问题。提出了一种新的编码策略。编码方案建立在Cover-Leung（CL）方案的自然扩展基础上，并使用准线性码。一个新的单字母的可达速率区的推导。新的可实现区域严格包含CL区域。这是通过一个例子来说明的。在该示例中，编码方案在传输速率方面实现最优。它表明，任何最优实现方案，这个例子必须有一个特定的代数结构。特别地，码本必须在二进制加法下闭合。
2017-02-17 cs.IT math.IT
Achievable Error Exponents for Channel with Side Information - Erasure and List Decoding
我们考虑一个解码器的擦除选项和一个可变大小的列表解码器的信道与非偶然的边信息在发射机。首先，普遍可实现的错误指数提供了一个擦除选项使用参数化的解码器的精神Csiszár和Körner的解码器的解码。然后，建议的解码规则一般化，通过扩展其参数的范围，以允许可变大小的列表解码。这个扩展给出了擦除/列表解码的统一处理。给出了列表错误概率和列表上错误消息的平均数的指数界。讨论了离散无记忆信道的Forney和Csiszár和Körner译码器的关系。这些结果是通过探索一个随机装箱码与条件常数组成的码字提出的莫林和王，但与不同的解码规则。
2009-03-12 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Outer Bound for the Half-Duplex MAC with Generalized Feedback
本文给出了广义反馈半双工多址信道（MAC-GF）的综合编码和外界。两个用户使用时分在离散无记忆信道上与一个目的地通信。每个传输块被分成3个时隙，具有可变的持续时间：目的地总是处于接收模式，而每个用户在前2个时隙期间交替发送和接收，然后在最后一个时隙期间两者合作发送信息。本文提出了两种基于解码-前向的编码方案，分析了它们的速率域，并推导了两个与可达域相似的速率约束外界。这两种方案都不需要块Makovity，允许目的地在每个块的末尾解码而没有任何延迟。在第一方案中，第三时隙中的码字叠加在前两个时隙的码字上，而在第二方案中，这些码字是独立的。虽然第二种方案更简单，但第一种方案有助于强调在目的地处的多个时隙之间联合解码超过单独解码的重要性。对于高斯信道，具有联合解码的两个方案是等价的，两个外边界也是等价的。对于物理退化的高斯信道，所提出的方案实现的容量。提供了对m用户半双工MAC-GF的扩展。高斯信道的数值结果表明，与经典MAC相比，速率区域有了显著的改善，并且随着用户间链路质量的提高，外部边界变得越来越紧
2011-07-29 cs.IT math.IT
On Reliability Function of Gaussian Channel with Noisy Feedback: Zero Transmission Rate
对于信息传输，使用具有独立加性高斯噪声的离散时间信道。还存在具有独立加性高斯噪声的反馈信道，并且发射机经由该反馈信道无延迟地观察前向信道的所有输出。传输的非指数数量的消息被认为是可实现的解码错误指数，这样的组合的信道进行了研究。结果表明，对于反馈信道中的任意有限噪声，可达误差指数优于无反馈信道的相似误差指数。本文中使用的传输/解码方法加强了作者用于BSC的早期方法。特别是，对于小反馈噪声，它允许获得23.6%的增益（而不是BSC之前的14.3%）。
2012-08-14 cs.IT math.IT
The Three Node Wireless Network: Achievable Rates and Cooperation Strategies
我们考虑由三个节点组成的无线网络，并受到半双工和总功率约束的限制。这个公式包含了文献中研究的许多特殊情况，并允许捕捉它们所共有的共同特征。这里，我们关注三种特殊情况，即1）中继信道，2）组播信道，和3）会议信道。这些特殊情况被合理地选择以反映不同程度的复杂性，同时突出三节点无线网络的不同变体所共享的共同点。对于中继信道，我们提出了一个新的合作计划，利用无线反馈增益。该方案结合了解码转发和压缩转发策略的优点，避免了早期工作中采用的理想反馈假设。我们的分析表明，该方案的可实现的速率在低和高的信号噪声比制度的反馈增益递减。受建议的反馈策略的启发，我们确定了一个贪婪的合作框架，适用于组播和会议通道。我们的性能分析揭示了几个很好的性质，建议贪婪的方法和合作的源信道编码在利用接收机侧信息的无线网络设置的核心作用。我们的证据合作组播边信息依赖于新的嵌套和独立的装箱编码器以及列表解码器。
2005-07-01 cs.IT math.IT
Perfect Output Feedback in the Two-User Decentralized Interference Channel
本文将具有理想输出反馈的两用户高斯干扰信道（IC）的$η$ -纳什均衡（$η$ -NE）域近似为$1$ bit/s/Hz以内，而$η$任意接近于$1$ bit/s/Hz. $η$ -NE区域的相关性在于，当两个发射机-接收机对都自主地调谐它们自己的发射-接收配置以寻求$η$最优的个体传输速率时，它提供在IC中可实现且稳定的速率对集合。因此，在$η$ -NE区域之外的任何速率元组都是不稳定的，因为总是存在一个链路，该链路能够通过更新其自身的发送-接收配置来将其自身的传输速率增加至少$η$比特/s/Hz。从这项工作中产生的主要见解是：$(i)$反馈实现的$η$ -NE区域大于或等于没有反馈的$η$ -NE区域。更重要的是，对于在没有反馈的情况下在$η$ -NE处可实现的每个速率对，存在至少一个在具有弱Pareto优越的反馈的情况下在$η$ -NE处可实现的速率对。$(ii)$总是存在$η$ -NE发送-接收配置，该配置实现的速率对最多为每个用户远离容量区域的外部边界的$1$比特/秒/赫兹。
2015-08-09 cs.IT math.IT
On zero-rate error exponent for BSC with noisy feedback
对于信息传输，使用二进制对称信道。还存在另一个有噪声的二进制对称信道（反馈信道），并且发射机经由该反馈信道无延迟地观察前向信道的所有输出。被认为是一个非指数数量的消息（即传输速率等于零）的传输。可实现的解码错误指数，这样的组合的通道进行了研究。结果表明，当反馈信道的交叉概率小于某一正值时，可达误差指数优于无反馈信道的相似误差指数。所描述的传输方法和相应的错误指数的下界可以被加强，并且还可以扩展到正传输率。
2008-08-15 cs.IT math.IT
Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel
在本技术报告中，对带噪声输出反馈（IC-NOF）的双用户线性确定性（LD）干扰信道的容量区域进行了全面表征。这个结果允许识别几个不对称的情况下，其中实现信道输出反馈的发射机-接收机对中的仅一个是有益的，因为实现它在两个链路中，在可实现的个人速率和总速率的改进w.r.t.没有反馈的案例。在其他场景中，在任何发射机-接收机对中使用信道输出反馈在可实现的单独速率改进方面仅有益于两对中的一对，或者简单地，它被证明是无用的，即，即使在反馈链路中完全没有噪声的情况下，具有和不具有反馈的容量区域也是相同的。
2016-11-15 cs.IT math.IT
Robust Precoding Designs for Multiuser MIMO Systems with Limited Feedback
针对有限反馈多用户MIMO系统中量化误差导致速率下降的问题，本文提出基于量化信道二阶统计量近似的鲁棒MMSE和加权MMSE预编码设计，有效补偿量化误差并显著提升可达速率。
2024-07-08 cs.IT math.IT
On the Ozarow-Leung Scheme for the Gaussian Broadcast Channel with Feedback
在这项工作中，我们考虑线性反馈方案的两个用户高斯广播信道与无噪声反馈。我们扩展了[Ozarow和梁，1984]的传输方案，通过应用具有记忆的估计量来代替Ozarow和梁（OL）在其原始工作中使用的无记忆估计量。所提出的估计实现的均方误差的递归公式，以及一个不动点的存在性的证明。这使得能够表征扩展方案的可实现速率。最后，通过数值模拟，它表明，扩展的计划可以改善后，原来的OL计划在可实现的速率，以及实现有限数量的信道使用后的错误概率低。
2014-12-21 cs.IT math.IT
How much feedback is required in MIMO Broadcast Channels?
在本文中，考虑了下行链路通信系统，其中配备有M个天线的基站（BS）与每个配备有K个接收天线（$K \leq M$）的N个用户通信。假设接收机具有完美的信道状态信息（CSI），而BS仅知道由接收机经由反馈提供的部分CSI。研究了在$N \to \infty$和不同SNR范围的渐近情况下，在BS处实现最大和速率容量所需的最小反馈量。在固定和低信噪比制度，它表明，以实现最大的和速率，需要无限数量的反馈。此外，为了将间隙减小到最佳和速率为零，在固定SNR状态下，反馈的最小量缩放为$θ(\ln \ln \ln N)$，这可以通过[14]中提出的随机波束形成方案来实现。在高SNR状态下，考虑两种情况;在$K < M$的情况下，证明了将可实现的和速率与最大和速率之间的间隙减小到零的最小反馈比特量随着SNR对数增长，这可以通过[18]中提出的“广义随机波束形成”方案来实现。在$K = M$的情况下，它表明，通过使用随机波束形成方案和反馈的总量不随SNR的增长，最大的和速率容量实现。
2007-03-28 cs.IT math.IT
Multiple-Access Channel with Independent Sources: Error Exponent Analysis
本文导出了两个独立信源多址信道的可达误差指数。对于每个用户，源消息被划分为两个类，并且通过根据源消息的类索引从输入分布中绘制码字来生成码本。最大化可实现指数的划分阈值由方程组的解给出。我们还推导出的Gallager的源和通道功能方面的可实现的指数的上下界。最后，一个数值例子表明，使用建议的合奏给出了一个显着的增益指数相对于独立同分布的码本。
2018-09-05 cs.IT math.IT
Secure MIMO Communications under Quantized Channel Feedback in the presence of Jamming
我们考虑的问题，在MIMO设置中的对抗干扰机配备$n_j$发射天线和窃听器配备$n_e$接收天线的存在下，安全通信。配备有$n_t$天线的多天线发射机希望向配备有$n_r$天线的多天线接收机秘密地传送消息。我们提出了一种基于人工噪声和线性预编码的传输方法和一种采用波束成形的两阶段接收方法。在此策略下，我们首先刻画了通信的可达保密率，并证明了在理想信道状态信息（CSI）情况下，可达安全自由度（SDoF）由$d_s = n_r - n_j$给出.其次，我们考虑量化CSI反馈使用直接信道矩阵的函数的格拉斯曼量化，并导出作为发射功率的函数的量化比特率缩放的充分条件，用于保持具有完美CSI的可实现SDOF $d_s$，并且用于由于量化而具有渐近零保密率损失。数值模拟也提供了支持的理论。
2014-11-05 cs.IT math.IT
Feedback Capacity Formulas of AGN Channels Driven by Nonstationary Autoregressive Moving Average Noise
在本文中，我们推导出封闭形式的反馈容量和非反馈可达速率的公式，加性高斯噪声（AGN）信道驱动的非平稳自回归移动平均（ARMA）噪声（具有不稳定的极点和零点），基于时不变的反馈码和信道输入分布。从分析和仿真中得出了令人惊讶的观察结果，（i）使用时不变信道输入分布产生了取决于ARMA噪声的参数的多个容量机制，其可以或可以不使用反馈，（ii）极点越不稳定（分别为：零）的ARMA噪声越高（相应地，较低）的反馈能力，（iii）某些条件，称为可检测性和稳定性是必要的和足够的，以确保反馈能力公式和非反馈可达率{ \it是独立的ARMA噪声的初始状态}。另一个令人惊讶的观察是，Kim的反馈容量的\cite{kim2010}表征是为稳定的ARMA噪声开发的，如果应用于不稳定的ARMA噪声，与我们的反馈容量公式相比，给出了较低的反馈容量值。
2021-06-09 cs.IT math.IT
Causal Vector-valued Witsenhausen Counterexamples with Feedback
本文利用经验协调编码研究连续向量值 Witsenhausen 反例，刻画三类因果/非因果编解码场景下的可实现代价区域，并证明信道反馈仅在非因果解码时提升性能。
2024-08-06 cs.IT math.IT
An Achievable Rate-Distortion Region of Joint Identification and Sensing for Multiple Access Channels
本文针对状态依赖多址信道，提出联合识别与感知（JIDAS）方案，建立容量-失真区域下界，并证明其优于分离式方法。
2024-08-20 cs.IT math.IT
Distortion-Based Outer-Bounds for Channels with Rate-Limited Feedback
本文提出了一种新的方法来获得具有超低速率反馈的网络容量域的外界。我们在前向信道中可实现的速率和在反馈信道上可实现的最小失真之间建立了连接。
2021-05-08 cs.IT math.IT
Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel
本文研究了带噪声输出反馈的两用户线性确定性干扰信道的容量域。该结果允许识别几种非对称场景，其中在发射机-接收机对中的仅一个中实施信道输出反馈与在两个链路中实施它一样有益，就可实现的单独速率和速率改进而言。没有反馈的案例。在其他场景中，在任何发射机-接收机对中使用信道输出反馈在可实现的单独速率改进方面仅有益于两对中的一对，或者简单地，它被证明是无用的，即，即使在反馈链路中完全没有噪声的情况下，具有和不具有反馈的容量区域也是相同的。
2016-01-27 cs.IT math.IT
Bit-wise Unequal Error Protection for Variable Length Block Codes with Feedback
逐位不等错误保护问题，当组的位$\ell$的数量是固定的情况下，被认为是可变长度的反馈分组码。一种基于带擦除的定长分组码的编码方案被用来建立有限期望解码时间的可达到性能的内界。本文提出了一种新的变长分组码性能边界的确定方法，用于确定给定期望译码时间下变长分组码性能的外边界。内界和外界彼此渐近匹配，并完全表征速率指数向量的可达区域。作为必要的一步，还解决了带反馈的变长分组码的单消息不等差错保护问题。
2012-12-17 cs.IT math.IT
Key Agreement over an Interference Channel with Noiseless Feedback: Achievable Region & Distributed Allocation
秘密密钥建立利用物理层作为一个共同的随机性的来源已经在一系列的设置进行了研究。我们调查的问题，建立在信息理论的意义上，一个秘密密钥之间的用户和基站（BS）（更一般地说，无线基础设施的一部分），但两个这样的用户BS对同时尝试建立密钥。这种新颖设置的挑战在于用户可以窃听另一BS用户通信。因此，重要的是确保建立两个密钥而不泄漏给其他用户，尽管相邻小区之间存在干扰。我们通过干扰信道和用户-BS通信通过公共信道的BS-用户通信的系统建模。我们发现的区域，包括可实现的秘密密钥率的一般情况下，干扰信道（IC）是离散的和无记忆的。我们的结果进行检查高斯IC。在此设置中，我们研究了不同的传输方案的功率分配的性能。每个BS选择的传输方案实质上影响其它BS用户的秘密密钥速率。假设基站是值得信赖的，但他们寻求最大化相应秘密密钥速率，博弈论的设置出现，以分析基站之间的互动，我们在范式模型的不同功率分配方案的密钥协商的情况下，了解性能没有合作。数值模拟表明了纳什均衡结果的无效性，并激发了对合作或协调方案的进一步研究。
2015-12-29 cs.IT math.IT
Feedback Communication over Individual Channels
我们考虑的问题，在没有指定的数学模型的信道上进行通信。我们提出了可实现的速率作为离散和连续信道的后验已知的信道输入和输出序列的函数。此外，我们提出了一个速率自适应方案采用反馈，实现这些速率渐近没有先验知识的信道行为。
2009-08-20 cs.IT math.IT
Effects of Feedback on the One-sided Secrecy of Two-way Wiretap through Multiple Transmissions
本文研究了双向反馈窃听信道的单边保密性，其中一个用户的机密信息通过多次传输保证了对外部窃听者的安全性。一方面，单边保密满足了许多实际场景的安全需求。另一方面，由于窃听者的观察与连续块中的机密消息之间的相关性，在多个块上测量秘密性，而不是以前工作中的单个块的秘密性测量。因此，首先，一个可实现的保密率区域推导出一般的双向窃听信道反馈通过多个传输下单边保密。其次，也得到了保密容量区域的外界。通过二进制输入的双向窃听信道的秘密容量区域的内部和外部边界之间的差距进行了探索。最值得注意的是，为XOR信道建立保密容量区域。此外，结果表明，有反馈的可达速率区域大于无反馈的可达速率区域。因此，反馈的有益作用是准确的特点，双向窃听信道下的反馈单边保密。
2017-07-19 cs.IT math.IT
On the Symmetric $K$-user Interference Channels with Limited Feedback
在本文中，我们开发了对称的$K$ -用户干扰信道的速率受限的反馈，从每个接收机到相应的发射机的可扩展性计划。我们在两种不同的信道模型下研究这个问题：线性确定性模型和高斯模型。对于确定性模型，该方案实现了一个对称的速率，即无限反馈的对称容量的最小值，没有反馈的对称容量和对称的反馈量的总和。对于高斯干扰信道，我们使用格码提出了一种传输策略，该策略结合了Han-Kobayashi消息分裂，干扰解码和解码转发技术。该策略实现了一个对称的速率，这是在一个恒定的比特数的最小值的对称容量与无限反馈，对称容量无反馈和对称反馈量的总和。该常数是作为用户数$K$的函数获得的。对称可达速率被用来表征可达广义自由度，它表现出逐渐增加，从没有反馈到完美的反馈存在的反馈链路与有限的容量。
2016-07-26 cs.IT math.IT
Channel State Acquisition in FDD Massive MIMO: Rate-Distortion Bound and Effectiveness of "Analog" Feedback
本文研究了宽带FDD大规模MIMO系统中通过下行训练和上行反馈估计信道衰落系数的问题。使用率失真理论，我们推导出可实现的信道状态估计误差的最佳界限的训练导频在DL（$β_{tr}$）和反馈维度在UL（$β_{fb}$），随机，空间各向同性的导频的数量方面。结果表明，当训练导频数目超过信道协方差秩（$r$）时，最优率失真反馈策略在估计信道状态时实现了$Θ(SNR^{-α})$的估计误差衰减，其中$α= min (β_{fb}/r , 1)$是所谓的质量标度指数.我们还讨论了一个“模拟”反馈策略，表明它可以实现最佳的质量标度指数为广泛的训练和反馈维度，没有信道协方差知识和简单的信号处理在用户端。我们的研究结果支持的数值模拟比较各种策略的信道状态均方误差和可实现的遍历和率在DL与迫零预编码。
2022-02-03 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the Rank-deficient Interference Channel with Feedback
本文研究了具有反馈的K用户秩亏干扰信道的总自由度。对于两个用户的情况下，我们通过开发一个可实现的计划，并推导出匹配的上限的总自由度的特征。对于三个用户的情况下，我们开发了一个新的可实现的方案，采用干扰对齐，有效地利用接收信号空间的尺寸。此外，我们推导出一般K用户的情况下的上限，并显示在每个节点的天线的数量是足够大时，绑定的紧密性。作为这些结果的结果，我们表明，反馈可以增加自由度时，在每个节点的天线的数量是足够大的信道矩阵的秩相比。这一发现与反馈不提供DoF增益的满秩干扰信道相反。增益来自于使用反馈来提供替代信号路径，从而有效地增加期望信道矩阵的秩。
2013-07-05 cs.IT math.IT
On Error Exponents of Encoder-Assisted Communication Systems
我们考虑点对点通信系统，其中除了编码器和解码器之外，还有一个助手，该助手非因果地观察噪声矢量的实现，并向编码器（$R_{\mbox{\tiny h}} < \infty$）提供噪声矢量的（有损）速率- $R_{\mbox{\tiny h}}$描述。虽然Lapidoth和Marti（2020）推导出了与该模型的可实现信道编码速率（主编码器）相关的编码定理，但在这里，我们的重点是误差指数。我们考虑连续字母表，加性白高斯信道和有限字母表，模加性信道，并为他们中的每一个，我们研究的情况下，固定速率和可变速率噪声描述的助手。我们的主要发现是，只要信道编码速率$R$低于辅助速率$R_{\mbox{\tiny h}}$，则可实现的误差指数是无限的（即，它可以任意大），并且在某些情况下，它甚至是严格无限的（即，可以使错误概率严格为零）。然而，在编码速率$(R_{\mbox{\tiny h}},R_{\mbox{\tiny h}}+C_0)$的范围内，$C_0$是普通的信道容量（没有帮助），最佳可实现的误差指数是有限的并且严格为正的，尽管在我们的最高可实现的误差指数的上界（逆界）和下界（可扩展性）之间存在一定的差距。这意味着编码器辅助通信的模型基本上等同于这样的模型，其中除了编码器和解码器之间的噪声信道之外，还存在容量为$R_{\mbox{\tiny h}}$的并行无噪声比特管道。我们还扩展到高斯多…
2020-11-20 cs.IT math.IT
Interference Channels with Rate-Limited Feedback
我们考虑了速率受限反馈的两用户干扰信道。相关的工作集中在反馈链路具有无限容量的情况下，而没有研究已经做了速率限制的反馈问题。几个新的挑战出现，由于反馈链路的容量限制，无论是在推导的内界和外界。我们研究了三种不同的干扰模型：El Gamal-Costa确定性模型，线性确定性模型和高斯模型下的这个问题。对于前两个模型，我们开发了一个可实现的方案，采用三种技术：汉小林消息分裂，量化和分仓，解码和转发。我们还得到了新的外边界的所有三个模型，我们显示了我们的计划下的线性确定性模型的最优性。在高斯的情况下，我们提出了一个传输策略，采用格码，灵感来自前两个模型中开发的想法。对于对称的信道增益，我们证明了所提出的方案和我们的新的外边界的可实现的和率之间的差距是有界的一个常数的比特数，独立的信道增益。
2012-05-06 cs.IT math.IT
Topological Content Delivery with Feedback and Random Receiver Cache
我们研究的问题，在两个用户的干扰信道与改变拓扑结构，随机可用的缓存在接收机，和延迟的信道知识在发射机的内容交付。我们建立了一个新的一组外边界上的可实现的速率时，每个接收器都可以访问到一个随机的部分的消息打算为其他接收器，当每个发射机都知道自己的消息的哪一部分是已知的非预期的接收器。外边界揭示了与每个接收器处的甚至少量的边信息相关联的显著的潜在速率提升。导出边界的关键是量化基线熵，该基线熵在给定改变的拓扑和已经可用的边信息的情况下总是对非预期的接收器可用。我们还将介绍在某些情况下匹配可实现的速率，并概述在更一般的设置中的挑战。
2021-04-28 cs.IT math.IT
Limited Feedback for Temporally Correlated MIMO Channels with Other Cell Interference
有限反馈通过从接收器返回到发射器的少量反馈来提高链路可靠性。在蜂窝系统中，当基站具有有限的协调或没有协调时，在存在其它小区干扰的情况下，有限反馈的性能将降级。本文建立了在蜂窝系统中，由于不协调的其他小区的干扰和反馈信道上的延迟的用户的和速率的退化。有效吞吐量度量被定义为当比特在移动站处被成功接收时的速率，并且被用于导出具有延迟的有限反馈系统的性能的上界。本文表明，随着延迟的增加，通过延迟有限反馈获得的有效吞吐量呈双指数下降。分析扩展到预编码的空间复用系统中，它示出了相同的上限可以用来评估可实现的和速率的衰减。为了减少干扰的影响，迫零干扰消除应用在接收机，其中它示出的干扰的影响，可实现的和速率可以通过调零的干扰抑制。数值结果表明，有效吞吐量的衰减率随着码本量化大小的增加和信道中多普勒频移的减小而减小。
2009-12-11 cs.IT math.IT
Limited Feedback Over Temporally Correlated Channels for the Downlink of a Femtocell Network
异构网络是一种灵活的部署模型，其依赖于低功率节点以成本有效的方式改善用户宽带体验。Femtocell是异构网络的一个组成部分，其主要目的是提高室内容量。当限制对家庭用户的接入时，毫微微小区引起不能通过与宏小区基站的协调来减轻的实质性干扰问题。在本文中，我们分析了多天线通信的下行链路上的一个宏蜂窝网络，与毫微微蜂窝覆盖。我们评估了有限反馈波束形成的可行性，反馈信道上的延迟，量化误差和来自毫微微小区的不协调干扰。我们的毫微微蜂窝基站的空间分布作为一个泊松点过程和时间相关的信道根据高斯马尔可夫模型。我们推导出宏小区用户的中断概率作为时间相关性、毫微微小区密度和反馈速率的函数。我们提出了速率回退，以最大限度地提高网络中的平均可达速率。仿真结果表明，有限反馈波束成形是一个可行的解决方案，毫微微蜂窝网络，尽管CSI不准确和干扰。它们说明了如何正确设计的速率回退提高了宏小区系统的可实现的速率。
2011-01-25 cs.IT math.IT
Ergodic and Outage Performance of Fading Broadcast Channels with 1-Bit Feedback
本文分析了在瑞利平坦衰落条件下，有限信道状态信息反馈下，K用户下行单天线信道的遍历和速率和中断概率。具体地，在基站处，每个用户每个衰落块仅1比特反馈可用。我们首先研究了1比特反馈方案的遍历和速率，并考虑了反馈延迟对系统的影响。可实现的遍历和速率的封闭形式的表达式作为衰落的时间相关系数的函数。证明了和速率的标度为loglogK，这是相同的缩放定律实现的最佳无延迟全CSI反馈方案。由于过时的CSI的和速率退化也评估在大K或低SNR的渐近制度。中断性能的1位反馈方案的瞬时和过时的反馈，然后进行了研究。中断概率的表达式推导出，以及相应的分集复用权衡（DMT）。它示出，与瞬时反馈，基于反馈比特的功率分配，使DMT相比，在不允许动态功率分配的情况下，与短期功率约束加倍。但是，利用过时的反馈，功率分配的优势丧失，并且DMT恢复到没有CSI反馈可实现的DMT。然而，对于有限的SNR，仍然可以获得中断概率方面的改善。
2010-01-10 cs.IT math.IT
Universal communication part II: channels with memory
考虑在其概率模型完全未知的矢量方式的信道上的通信，并且不假设其是静止的。通过这种渠道进行沟通是一项挑战，因为了解过去并不意味着对未来的任何了解。假设存在可靠反馈和共同随机性。在以前的文件中，它表明，香农容量不能达到，在一般情况下，如果信道是未知的。另一种“容量”概念被定义为在连续块上使用的任何块编码系统的最大可靠通信速率。该速率被证明对于具有单独的未知噪声序列的模加性信道是可实现的，并且对于具有记忆的某些信道是不可实现的。在本文中，这种“能力”是可以实现的一般信道模型可能包括内存，只要这个内存随着时间的推移而褪色。换句话说，存在具有反馈和公共随机性的系统，该系统在不知道信道的情况下，渐进地执行得与任何块码一样好，该块码可以被设计为知道信道。对于非衰落的记忆通道的较弱类型的“能力”示出是可以实现的。
2013-03-20 cs.IT math.IT
A Novel Transmission Scheme for the $K$-user Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了状态依赖的$K$ -用户无记忆广播信道BC的状态反馈问题。我们提出了一种新的传输方案，并推导出相应的可达速率区域，其中，相比一些一般的计划，处理反馈，具有相对简单的优点，因此很容易评估。特别是，它示出的容量区域的对称擦除BC与任意输入字母大小是可以实现的建议的计划。对于衰落高斯BC，我们推导出一个对称的可达速率作为信噪比和一个小的参数集的函数。除了实现最佳的自由度在高信噪比，所提出的计划，通过数值计算结果表明，优于现有的计划，从文献中的有限信噪比制度。
2017-05-15 cs.IT math.IT
Error Exponents for Asynchronous Multiple Access Channels. Controlled Asynchronism may Outperform Synchronism
本文用类型法的一种改进方法--子类型法，导出了帧异步离散无记忆异步多址信道的通用编译码的指数误差界。采用最大经验多信息解码。一个关键的工具是一个改进的包装引理，克服了码字重复所造成的技术困难，通过归纳为基础的新的论点。的渐近形式的界限承认数值评估。这表明，通过同步传输（如果可能的话）可实现的误差指数可以经由受控的并行性（即，码字的有意移位）被超播种。
2020-02-03 cs.IT math.IT
