Message and state cooperation in multiple access channels
我们调查的能力与合作的编码器的多址信道的部分状态信息是已知的每个编码器和完整的状态信息是已知的解码器。编码器之间的合作有两个目的：在编码器之间生成经验状态协调，以及共享有关每个编码器所具有的私有消息的信息。对于双向协作，该双重目的通过双装仓来实现，其中第一层装仓用于生成类似于双向信源编码的状态协调，并且第二层装仓用于发送关于私有消息的信息。完整的结果提供了一个框架和视角，以解决以最佳方式混合状态和消息的复杂合作水平。
2010-06-10 cs.IT math.IT
Trade-off between Communication and Cooperation in the Interference Channel
本文研究了多用户干扰信道下的编码问题。众所周知，在涉及两个以上用户的某些设置中，对准干扰信号导致可实现的速率提高。我们认为，在一般的干扰问题，无线电通信面临着一个权衡他们的消息，他们相应的解码器或与其他用户合作，调整他们的信号。传统上，使用诸如线性码和分组码的结构化码来执行干扰对准。我们通过一个例子表明，通常的结构化编码方案用于干扰抵消缺乏必要的灵活性，以优化这种权衡。基于这种直觉，我们提出了一类新的代码这个问题。我们使用的例子表明，这些代码的应用程序提供了严格的改进方面的可实现的速率。最后，我们推导出一个新的可实现的三用户IC，严格改善了以前已知的内边界这个问题。
2016-02-17 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
Multiple Access Channels with Cooperative Encoders and Channel State Information
考虑了两种不同的情况下，两个用户的多址接入信道（MAC）与合作的编码器和信道状态信息（CSI）被调查：一个两个用户的MAC与公共消息（MACCM）和两个用户的MAC与会议编码器（MACCE）。对于这两种情况下，CSI是已知的编码器无论是非因果关系或因果关系的两种情况下进行了研究。对于离散无记忆信道和加性干扰的高斯信道，都建立了可扩展的速率区域。可实现的速率区域与已知的非因果关系的编码器的加性干扰的高斯模型推导出符合相同的信道没有干扰的容量区域。因此，建立了这种信道的容量区域。
2010-09-29 cs.IT math.IT
The Approximate Capacity Region of the Gaussian Z-Interference Channel with Conferencing Encoders
考虑了两用户高斯Z干扰信道（GZIC），其中编码器通过具有有限容量的无噪声链路连接。在该设置中，在每个传输块之前，编码器通过协作链路彼此通信。信道的容量区域和总容量分别在每个用户1.71比特和总共2比特内被表征。它也建立了适当地共享合作链路之间的总有限的合作能力可以提高可实现的区域，即使相比的情况下，单向发射机合作无限的合作能力。为了得到的结果，基因辅助上限的总和容量和割集上的个别率的界限进行比较，可实现的速率区域。在干扰受限的制度，可实现的计划享有一个简单的类型的Han-Kobayashi信令，与迫零，和基本的中继技术。在噪声限制的制度，它示出，治疗干扰噪声实现的容量区域高达每个用户一个比特。
2010-05-27 cs.IT math.IT
Multi layer Gelfand Pinsker Strategies for the Generalized Multiple Access Channel
研究了一个两用户状态相关的广义多址信道（GMAC）。假设每个编码器具有对信道状态信息（CSI）的\emph{noncausal}访问。我们开发了一个可实现的速率区域，采用率分裂，块马尔可夫编码，Gelfand-Pinsker多重编码，叠加编码和联合典型性解码。在该方案中，编码器使用部分解码策略在下一个块中进行协作，而接收器使用在每个阶段联合唯一解码的反向解码策略。我们的可实现的速率区域包括几个以前已知的区域在文献中提出的多址接入和中继信道的不同场景。然后，我们考虑两个高斯GMAC加性干扰。在第一个模型中，我们假设在两个编码器处的干扰是非因果地已知的，并且构造去除\emph{completely}干扰的影响的多层Costa预编码方案。在第二个模型中，我们考虑一个双脏高斯GMAC，其中每个干扰是已知的非因果关系，只有在一个编码器。我们推导出一个内界，并分析可实现的速率区域为后者的模型和有趣的证明，如果编码器之一知道完整的CSI，存在一个可实现的速率区域，这是干扰的功率的\emph{independent}。
2014-09-07 cs.IT math.IT
Myopic Coding in Multiterminal Networks
本文研究了多终端网络中协作和可达速率之间的相互作用。协作是指节点共同工作以向目的地中继数据的过程。在可实现的信息传输速率和合作水平之间存在固有的权衡，这由涉及多少节点以及节点如何编码/解码数据来确定。我们通过研究多终端网络中数据传输的基于信息论解码转发的编码策略来说明这种权衡。解码转发策略通常在全知编码的上下文中讨论，其中网络中的所有节点在编码和解码方面都完全相互合作。在本文中，我们研究近视编码，其中每个节点只与几个相邻节点合作。我们表明，近视解码转发的可实现的速率可以大的全知解码转发在低信噪比制度。我们还表明，当每个节点只有几个合作的邻居，增加一个节点到合作的传输速率显着增加。此外，我们表明，近视解码转发可以实现非零速率的网络规模增长没有约束。
2008-06-30 cs.IT math.IT
Interference Alignment Through User Cooperation for Two-cell MIMO Interfering Broadcast Channels
研究了两小区多输入多输出（MIMO）高斯干扰广播信道（MIMO-IFBC），其中$K$协作用户位于每个基站的小区边界上。它对应于具有两个基站（BS）和配备有Wi-Fi接口的$K$用户的蜂窝网络的下行链路场景，该Wi-Fi接口使得能够在对等基础上在用户之间进行协作。在这种情况下，我们提出了一种新的干扰对齐（IA）技术，利用用户的合作。当每个基站和用户分别具有$M=K+1$发射天线和$N=K$接收天线时，我们所提出的算法获得了2K的可实现自由度（DoF）。此外，该算法只需要少量的信道反馈信息的用户协作信道的帮助。仿真结果表明，不仅是分析结果的有效性，但我们提出的算法的可实现的自由度也优于传统的技术。
2010-11-17 cs.IT math.IT
Quantum Broadcast Channels with Cooperating Decoders: An Information-Theoretic Perspective on Quantum Repeaters
被认为是量子广播信道与接收器之间的合作。第一种合作形式是经典会议，其中接收方1可以向接收方2发送经典消息。另一种合作设置涉及量子会议，其中接收器1可以将量子状态传送到接收器2。当接收器1不需要恢复信息并且其唯一目的是帮助传输到接收器2时，模型简化为量子原始中继信道。量子会议设置与量子中继器密切相关，因为发送方、接收方1和接收方2可以分别被视为发送方、中继器和目的地接收方。我们开发的下限和上限的容量区域在每个设置。特别是，割集上界和解码转发下界的原始中继信道推导。此外，我们提出了一个纠缠形成的下限，其中一个虚拟的通道模拟通过会议链路。最后，我们表明，相对于纠缠编码器的多址接入信道，解码器之间的纠缠不增加经典的广播双通信速率。
2021-06-16 cs.IT math-ph math.IT
Multiaccess Channels with State Known to Some Encoders and Independent Messages
我们考虑一个状态相关的多址信道（MAC）的状态非因果已知的一些编码器。我们推导出一般离散无记忆情况下的容量区域的内界，并专门针对二进制无噪声的情况。在最大熵信道状态的情况下，我们得到的容量区域的二进制无噪声MAC与一个知情的编码器推导出一个非平凡的外边界的情况下。对于一个高斯状态依赖的MAC与一个编码器被告知的信道状态，我们提出了一个内界通过应用稍微广义脏纸编码（GDPC）在通知编码器，允许部分状态取消，和一个平凡的外界通过提供信道状态的解码器也。不知情的编码器受益于状态消除方面的可实现的速率，然而，似乎GDPC不能完全消除信道状态的可实现的速率区域的影响，在所有编码器被告知的情况下。在无限状态方差的情况下，我们分析了不知情的编码器如何受益于知情的编码器的行动使用内界，也提供了一个非平凡的外界这种情况下，这是优于平凡的外界。
2008-03-30 cs.IT math.IT
Strong Secrecy for Multiple Access Channels
我们展示了两种不同的窃听多址信道编码问题的强保密可达速率区域。在第一个问题中，每个编码器都有一个私有消息，两者都有一个公共消息要传输。编码器具有对公共随机性的熵受限访问。如果没有共同的随机性是可用的，那么这里导出的可实现区域不允许秘密传输共同的消息。第二个编码问题假设编码器没有共同的信息，也没有访问共同的随机性。然而，它们可以具有会议链路，通过该会议链路它们可以迭代地交换速率受限的信息。这可以用于形成公共消息和公共随机性，以将第二编码问题减少到第一编码问题。我们给出了一个通道的例子，其中可实现的区域等于零，没有会议或共同的随机性和会议建立的秘密消息传输的可能性。这两个编码问题描述了实际相关的网络，需要防止窃听攻击。
2012-09-20 cs.IT math.IT
The Classical-Quantum Multiple Access Channel with Conferencing Encoders and with Common Messages
我们证明了编码定理的两种情况下的合作编码器的多址信道有两个经典的输入和一个量子输出。在第一种情况下（具有公共消息的ccq-MAC），两个MAC各自具有其私有消息，但也希望传输公共消息。在第二种情况下（带有会议编码器的ccq-MAC），每个发送方都有自己的消息集，但在对消息进行编码之前，允许它们在彼此之间使用有限数量的无噪声经典通信。该会议协议可以取决于他们打算发送的每个单独的消息。这两个场景不仅在精神上彼此相关-具有公共消息的ccq-MAC的近最优码的存在被用于证明具有会议编码器的ccq-MAC的近最优码的存在。
2013-10-07 cs.IT math-ph math.IT
Graph-Based Encoders and their Performance for Finite-State Channels with Feedback
研究了存在反馈的单股有限状态信道的容量。我们推导出一种新的评估方法来提取基于图的编码器与其可实现的速率，并计算上限来检查其性能。的评价方法是建立在最近的方法来获得简单的界限上的能力，使用辅助有向图。虽然尚不清楚上界是否是凸的，但我们使用适当约束的参数变换将其表述为凸优化问题。下界被公式化为非凸优化问题，然而，优化问题的任何可行点都会导致基于图的编码器。在所有的例子中，数值结果显示出近紧的上限和下限，可以很容易地转换为解析结果。对于非对称陷门信道和二进制衰落信道，通过计算相应的界，得到了新的容量结果。对于所有其他情况下，包括伊辛信道，通过与相应的上限比较，显示了可实现的速率的接近紧密性。最后，我们表明，任何基于图的编码器意味着一个简单的编码方案，是基于后验匹配原则，并达到下界。
2019-07-18 cs.IT math.IT
Lossless Coding of Correlated Sources with Actions
本文研究了具有依赖于作用的联合分布的相关信源的分布式压缩问题。事实上，这类问题是Slepian-Wolf模型的扩展，但是编码器或解码器采取的成本约束动作会影响其中一个源的生成。这项工作的目的是研究行动对可实现的比率的影响。特别是，两种情况下，传输发生在一个速率受限的链路进行了研究;情况A的解码器和情况B的行动，在编码器采取的行动。在这两种情况下，给出了一个完整的单字母表征的一组可实现的速率。此外，网络编码设置的情况下，在编码器采取行动进行了调查。源在网络的不同节点处生成，并且在一组终端节点处需要，然而传输发生在一般的、非循环的、有向网络上。对于这种设置，广义割集界限推导，并提供了一个完整的表征使用单字母表达式的一组可实现的速率。对于这种情况下，随机线性网络编码被证明是最佳的，即使这不是一个经典的多播问题。此外，两个二进制的例子进行了研究，并演示了如何在系统的不同节点采取的行动有一个显着的影响，可实现的速率区域相比，一个天真的分时策略。
2014-04-15 cs.IT math.IT
On the Vacationing CEO Problem: Achievable Rates and Outer Bounds
本文研究了一类结合CEO问题和多描述问题的信源编码问题。在这种设置中，一个远程源的噪声版本由两个具有编码器的节点观察到（这类似于CEO问题）。然而，它与CEO问题的不同之处在于，每个节点必须生成源的多个描述。这个问题是感兴趣的多个场景中的有效通信网络。本文给出了该问题的一个可达区域和一个外界，并证明了对于一类失真约束，该外界是和率最优的。
2010-01-05 cs.IT math.IT
State-Dependent Z Channel
在本文中，我们研究了Z通道与边信息非因果可用的编码器。我们使用Marton编码以及Gelfand-Pinsker随机分箱方案和Chong-Motani-Garg-El Gamal（CMGE）联合解码来找到可实现的速率区域。我们将看到，我们的可达速率区域给出了具有边信息的多址信道的可达速率，以及具有边信息的劣化广播信道的可达速率。我们还将推导出状态依赖的退化离散无记忆Z信道的容量区域上的内界和外界，并且还将观察到我们的外界满足对应于第二发射机的速率的内界。此外，通过假设高信噪比和强干扰制度，并使用格型策略，我们推导出一个可实现的速率区域的高斯退化Z信道与非因果性的附加干扰在两个编码器。我们的方法基于格型传输方案，在第一个解码器处联合解码，在第二个解码器处连续解码。使用这样的编码方案，我们完全消除了干扰的影响。
2015-06-01 cs.IT math.IT
Multi-terminal Strong Coordination over Noisy Channels with Encoder Co-operation
本文研究带 cribbing 编码器的多址信道强协调问题，提出基于联合信源信道编码的可达区域，证明无 cribbing 时在确定性链路和条件独立源情形下内界紧致，并通过示例证明编码器间 cribbing 能严格扩大可达区域。
2025-06-05 cs.IT math.IT
Finite-state source-channel coding for individual sequences with source side information at the decoder
我们研究了联合信源-信道编码问题的半确定性设置：确定性信源序列（a.k.a.单独的序列）通过无记忆信道使用延迟受限编码器和解码器来传输，所述延迟受限编码器和解码器都可以通过可变有限状态机来实现，并且解码器被授权访问辅助信息，所述辅助信息是源序列的噪声版本。我们首先推导出可实现的预期失真的下界方面的源序列的经验统计，编码器的状态的数量，解码器的状态的数量，它们的周期，和整体延迟。在长块的限制下，该界被证明是渐近可实现的通用分组码。我们还推导出一个下界的最佳可实现的超额失真概率和讨论的情况下，它是可以实现的。这里，当然，信源编码和信道编码不能在不损失最优性的情况下完全分离。最后，我们概述了几个扩展的模型考虑，如：（i）将一个共同的重建约束，（ii）在两端的边信息的可用性，和（iii）扩展到香农信道的因果状态信息在编码器。这项工作扩展并改进了早期的相同风味的工作（Ziv 1980，Merhav 2014），该工作仅关注预期的失真，两端没有边信息，也没有上述额外的成分。
2021-09-28 cs.IT math.IT
Lossy Compression with Near-uniform Encoder Outputs
众所周知，当且仅当编码器被随机化时，具有接近均匀的编码器输出的离散无记忆源的无损压缩以高于其熵的速率是可能的。本文主要研究Wyner-Ziv算法中编码器输出接近均匀的条件和分布式有损压缩问题。我们表明，在Wyner-Ziv问题，近均匀的编码器输出和操作接近的WZ速率限制是同时可能的，而在分布式有损压缩问题，联合近均匀的输出是可以实现的内部的分布式有损压缩速率区域，如果源共享非平凡的Gács-Körner共同信息。
2016-07-09 cs.IT math.IT
An Achievable Rate-Distortion Region for Joint State and Message Communication over Multiple Access Channels
本文推导了状态相关离散无记忆多址接入信道在具有广义反馈和因果边信息下的可达率失真区域，采用马尔可夫编码和后向-前向两阶段解码方案，并展示了其在单站上行系统和多模态传感器网络等集成感知与通信应用中的建模能力。
2024-09-26 cs.IT math.IT
The Discrete Memoryless Multiple Access Channel with Confidential Messages
被认为是一个多址信道中，来自一个编码器的消息是机密的。机密信息的传输要完全保密，这是通过另一个编码器的含糊其辞来衡量的。确定了这种通信情况的上界和可达到的速率。
2007-02-17 cs.IT math.IT
Joint Empirical Coordination of Source and Channel
在一个分散的和自配置的网络中，通信设备被认为是自主的决策者，感知他们的环境，并实现最佳的传输方案。这些自主设备必须合作并协调其行动，以确保传输的可靠性和网络的稳定性。我们研究了一个点对点的情况下，编码器和解码器实现分散的政策，协调。协调性是根据源和信道符号的经验频率来衡量的。编码器和解码器执行编码方案，使得符号的经验分布接近目标联合概率分布。我们描述了点对点源信道模型的可实现目标概率分布的集合，其中编码器是非因果的，解码器是严格因果的，即，它基于对过去信道输出的观察来返回动作。编码器和解码器的目标由一些效用函数捕获，相对于可实现的目标概率分布的集合进行评估。在这篇文章中，我们研究的效用函数，是共同的编码器和解码器的最大化问题。我们表明，信息的压缩和传输是经验协调的特殊情况。
2017-06-02 cs.IT math.IT
On the Compound Broadcast Channel: Multiple Description Coding and Interference Decoding
这项工作研究了一般的两个用户的复合广播信道（BC）的编码器希望发送公共和私人消息到两个接收器，而不注意两个可能的信道实现控制的通信。重点是最大的可实现的速率区域的表征，通过诉诸更进化的编码和解码技术比传统的编码标准BC。首先探讨解码器的作用，并且基于“干扰解码”（ID）的原理推导出可实现的速率区域，其中每个接收器解码其预期消息并且选择（非唯一地）解码或不解码干扰消息。这种内界被证明是实现一类非平凡的复合BEC/BSC广播信道的容量，而最坏的情况下，马顿的内界-基于“非干扰解码”（NID）-未能实现的容量区域。然后研究了编码器的作用，并基于“多描述”（MD）编码导出了可实现的速率区域，其中编码器将公共以及多个专用的私有描述传输到用户信道的许多实例。事实证明，MD编码优于单一描述方案-公共描述（CD）编码-对于一类复合多输入单输出广播信道（MISO BC）。
2014-10-20 cs.IT math.IT
A Stochastic Analysis of Network MIMO Systems
本文通过对网络多输入多输出（MIMO）系统下行链路的统计分析，量化了协作通信的优点和局限性。我们考虑一个理想化的模型，其中多天线基站（BS）分布根据一个齐次泊松点过程和合作，形成不相交的集群。我们假设，完美的信道状态信息（CSI）是在合作BS没有任何开销。多个单天线用户使用迫零波束成形服务，在波束之间具有相等的功率分配。对于这样一个系统，我们得到易于处理的，但准确的，近似的信号功率和集群间干扰功率分布，并推导出一个计算效率高的表达可实现的每BS遍历和速率使用工具从随机几何。该表达式允许我们获得最佳加载因子，即，调度用户的数量和BS天线的数量之间的比率，其最大化每BS遍历和速率。此外，它使我们能够量化的网络MIMO系统的性能改善的合作集群大小的函数。我们表明，在集群内的BS的分布式集执行迫零，网络MIMO系统引入了惩罚接收信号功率。随着不可避免的集群外干扰，我们表明，每BS遍历和速率的网络MIMO系统不接近一个孤立的小区，即使在不切实际的大集群大小。然而，与不协调的单小区处理相比，网络MIMO即使在相对适度的簇大小下也确实提供了显著的速率改进。
2016-04-06 cs.IT math.IT
The Finite State MAC with Cooperative Encoders and Delayed CSI
在本文中，我们考虑有限状态多址接入信道（MAC）与部分合作编码器和延迟信道状态信息（CSI）。这里的部分合作是指编码器之间的通信通过有限容量的链接。信道状态被假定为由马尔可夫过程。在接收器处假设全CSI，而在发射器处，仅延迟CSI可用。该信道模型的容量区域是通过首先求解具有公共消息的有限状态MAC的情况而导出的。后一种情况下的可扩展性是使用策略的概念建立的，但是，我们表明，最佳代码可以直接构建在输入字母表。这导致单个码本构造，然后利用该码本构造来应用同时联合解码。同时解码在这里是至关重要的，因为它避免了依赖于容量区域的角点的需要，这是一项随着要发送的消息数量的增长而变得越来越麻烦的任务。然后，公共消息结果被用于导出具有部分协作编码器的情况的容量区域。接下来，我们将该一般结果应用于具有对角信道传输矩阵的高斯向量MAC的特殊情况，其适合于建模，例如，基于正交频分复用（OFDM）的通信系统。高斯信道的容量区域提出了一个凸优化问题，可以有效地解决使用数值工具。该区域是通过首先提出一般容量区域的外部边界，然后建议实现该边界的特定输入分布来导出的。最后，数值结果提供了有价值的洞察实际影响的最佳使用会议，以最大限度地提高传输速率。
2015-01-29 cs.IT math.IT
Multi-terminal Strong Coordination subject to Secrecy Constraints
本文研究多址接入窃听信道下的安全多终端强协调问题，提出基于协调编码与窃听编码的可达速率区域，并在特殊条件下给出完整刻画，同时证明编码器间的 cribbing 协作可严格扩大可达速率区域。
2024-11-21 cs.IT math.IT
The Sum-Rate-Distortion Region of Correlated Gauss-Markov Sources
高效的低延迟视频编码器对于在无人机等远程控制平台中提供及时反馈至关重要。为了充分理解低延迟视频编码器的理论限制，我们考虑了理想的差分预测编码调制（DPCM）编码器，并沿着Ma和Ishwar的工作路线，为一般数量的连续相关高斯-马尔可夫源提供了和率失真区域的显式推导。此外，我们提供了一个上限的情况下，任意数量的源在解码器不可用的最小失真。
2018-11-15 cs.IT math.IT
Broadcast Function Computation with Complementary Side Information
我们考虑一个编码器和两个解码器的三节点网络中的函数计算问题。编码器可以访问两个相关的源$X$和$Y$。编码器将$X^n$和$Y^n$编码为消息，该消息被提供给两个解码器。解码器1和解码器2分别访问$X$和$Y$，并且它们想要使用编码消息和它们各自的边信息分别计算两个函数$f(X,Y)$和$g(X,Y)$。我们想要找到在零误差和$ε$误差（即，消失误差）准则下的最佳（最小）编码速率。对于这个问题的特殊情况下，与$f(X,Y) = Y$和$g(X,Y) = X$，我们表明，$ε$错误的最佳速率也可以实现零错误。这一结果扩展到一个更一般的“互补交付索引编码”问题与任意数量的消息和解码器。对于其他功能，我们表明，割集界是可实现的$ε$ -错误，如果$X$和$Y$是二进制的，或者如果功能是从一个特殊的类“兼容”的功能，其中包括情况$f=g$。
2016-10-04 cs.IT math.IT
Secure Source Coding with Side-information at Decoder and Shared Key at Encoder and Decoder
研究了当发送方和接收方共享独立的随机私钥时，边信息仅在解码端可用的率失真模糊问题。发送方压缩该序列，接收方重构该序列，使得源和输出之间的平均失真受到限制。在截取源编码消息的窃听者处测量模糊度，利用与源相关的边信息和解码器处的边信息。我们已经推导出了这个问题的整个可实现的率失真模糊区域。
2022-01-24 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Low-Complexity Encoding of Posterior Matching for the BSC
Horstein、Burnashev、Shayevitz和Feder、Naghshvar等人已经研究了使用后验匹配在具有完全无噪声反馈的二进制对称信道（BSC）上的K比特消息的顺序传输。Yang等人使用鞅分析提供了可实现速率的改进的下限，该鞅分析依赖于Naghshvar等人引入的足够小的差异（SED）划分。SED需要相对复杂的编码器和解码器。为了降低复杂性，本文取代SED与宽松的限制，允许足够小的绝对差（SEAD）划分规则。主要的分析结果表明，高于杨等人发现的可压缩率的界限是可能的，即使在新的约束，这是比SED限制较少。新的分析不使用鞅理论的确认阶段，并应用代理渠道技术，收紧的结果。初始系统传输进一步增加了可实现的速率界限。与SEAD相关联的简化编码器具有低于O（K^2）阶的复杂度，并且允许对至少1000比特的消息大小进行模拟。例如，对于目标码字出错率为10（-3），仿真实现了信道的0.50比特容量的99%，平均块大小为200比特。
2023-03-10 cs.IR cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channels with Partial Cooperation
本文研究了一种具有共同消息和会议译码器的两用户离散无记忆复合多址信道。容量区域的特点是在物理退化的信道和单向合作的特殊情况下，和可达到的速率区域提供的一般情况下。然后将结果推广到相应的高斯模型。在高斯设置中，所提供的可实现的速率被示出为位于从在几个特殊情况下的容量区域的边界的一些恒定数量的比特。另一种模型，其中的编码器连接的会议链路，而不是有一个共同的消息，进行了研究，以及该模型的容量区域也确定为物理退化的信道和单向合作的情况下。数值结果也提供了在解码器和编码器的会议的潜在收益的见解。
2008-07-28 cs.IT math.IT
Non-Asymptotic Achievable Rate-Distortion Region for Indirect Wyner-Ziv Source Coding
针对间接 Wyner-Ziv 信源编码，本文推导渐近率失真函数、给出有限码长可达区域，并提出定制 Blahut-Arimoto 算法用于分类标签场景的数值评估。
2025-07-24 cs.IT math.IT
Encoding Individual Source Sequences for the Wiretap Channel
我们考虑对确定性源序列（也称为“确定性源序列”）进行编码的问题。单独的序列）通过编码器和解码器（两者都可以实现为有限状态机）用于降级的窃听通道。我们的第一个主要结果是可靠和安全传输的必要条件，在给定的源序列，带宽扩展因子，保密容量，编码器的状态数和解码器的状态数。等价地，该必要条件可以被表示为逆界（即，下限）上的最小可实现带宽扩展因子。通过Lempel-Ziv压缩，然后对窃听信道进行良好的信道编码，可以渐近地实现该界限。考虑到下界是饱和的，我们还推导出一个下界的最小必要率的纯随机比特需要在编码器的本地随机性，以满足安全约束。这个界限也是通过相同的可重复性方案实现的。最后，我们将主要结果扩展到合法解码器可以访问侧信息序列的情况，该侧信息序列是另一个可能与源序列相关的单独序列，并且侧信息序列的嘈杂版本泄漏给窃听器。
2021-12-15 cs.IT math.IT
On the Optimal Achievable Rates for Linear Computation With Random Homologous Codes
研究了多址信道上信源线性组合的计算问题。当编码被限制到同源码的随机集合时，建立通信速率之间的最佳折衷的内界和外界，即，来自相同的生成矩阵和个体成形函数的结构化嵌套陪集码，但是当解码相对于编码器的实现被优化时。对于期望的线性组合在自然意义上与多址信道的结构“匹配”的特殊情况，这些内边界和外边界重合。这一结果表明，大多数，如果不是所有的，在文献中的编码方案的计算，依赖于随机构造的嵌套陪集码不能通过使用更强大的解码器，如最大似然解码器得到改善。证明技术适合于表征速率区域的广播信道实现的马顿的（随机）编码方案下的最大似然解码。
2018-10-29 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
Capacity Bounds for State-Dependent Broadcast Channels
在本文中，我们推导出三类两用户状态相关的离散无记忆广播信道的信息理论性能极限，在编码器的非因果边信息。第一类信道包括向两个非合作接收器广播两个独立消息的发送器;对于第二类信道，每个接收器被给予其不需要解码的消息;并且第三类信道包括其中发送器被约束为使每个消息对非预期接收器保密的信道。我们推导出所有三类通道的内界。对于第一类和第二类信道，我们讨论了速率惩罚的可达区域必须处理边信息。对于第三类通道，我们的特点率惩罚不仅要处理边信息，而且要满足保密性约束。然后，我们推导出外边界，在那里我们提出了一个明确的特征和速率界限的第一类和第三类通道。对于第二类的通道，我们表明，我们的外边界是在一个固定的间隙内远离可实现的速率区域，其中的间隙是独立的分布特征这类通道。本文中提出的信道模型是经典广播信道的有用变体，并且为具有边信息（诸如无线介质中的衰落、网络中的相邻节点引起的干扰、{ \etc }）的蜂窝下行链路通信提供基本构建块。在编码器;双向中继通信;和安全的无线广播。
2012-07-16 cs.IT math.IT
To Feed or Not to Feed Back
我们研究了有限状态信道（FSC）上的通信，其中编码器和解码器可以控制无噪声反馈的可用性或质量。具体地，瞬时反馈是编码器采取的动作、解码器采取的动作和通道输出的函数。编码器和解码器动作采用有限字母表中的值，并且可能受到平均成本约束。我们证明容量的结果，这样的设置，通过构建一个序列的可实现的速率，使用一个简单的计划的基础上“代码树”的生成，生成信道输入符号以及编码器和解码器的动作。我们证明了这个序列的极限存在。对于给定的块长度和错误概率，我们给出了一个上限的最大可达速率。我们的上限和下限相吻合，从而产生的情况下，初始状态的概率是积极的所有状态的容量。此外，对于静止的不可分解的信道，没有符号间干扰（ISI），容量被给定为输入和输出序列之间的归一化有向信息的限制，最大化超过一个适当的因果关系的条件分布。作为一个重要的特殊情况下，我们考虑的框架“反馈或不反馈”的编码器或解码器采取二进制动作，这决定了当前的通道输出是否将被反馈到编码器，与反馈的通道输出的分数的约束。作为我们的框架的另一个特殊情况下，我们的特点的能力“编码的反向链路”在FSC，即当解码器发送有限速率的瞬时编码的无噪声反馈的反向链路。最后，我们提出了一个扩展的Blahut-Arimoto算法评估的能力时，行动可以成本约束，并证明其应用程序的几个例子。
2012-08-11 cs.IT math.IT
Universal Rate-Distortion-Perception Representations for Lossy Compression
University of Toronto（多伦多大学）；McMaster University（麦克马斯特大学）
在有损压缩的背景下，Blau & Michaeli（2019）采用了感知质量的数学概念，并定义了信息率失真感知函数，概括了经典的率失真权衡。我们考虑的概念，其中一个可以固定的编码器和不同的解码器，以实现任何点内的失真和感知约束的集合的通用表示。我们证明了相应的信息理论的通用率失真感知功能是可操作的近似意义上。在MSE失真下，我们证明了高斯信源的整个失真感知折衷可以由相同速率的单个编码器渐近地实现。然后，我们的特点是可实现的失真感知区域为一个固定的代表在任意分布的情况下，确定条件下，上述结果继续保持近似，并研究的情况下，当速率是不固定的。这激发了对在RDP权衡中近似通用的实际构造的研究，从而减轻了为每个目标设计新编码器的需要。我们提供的MNIST和SVHN的实验结果表明，在图像压缩任务，操作的权衡与固定编码器的机器学习模型相比，他们的可变编码器对应时，只遭受一个小的惩罚。
2021-12-22 cs.IT cs.LG math.IT
Multiterminal Source Coding under Logarithmic Loss
我们考虑经典的两个编码器多端信源编码问题，其中失真是在对数损失下测量的。我们提供了一个单一的字母表征的可实现的率失真区域任意相关的源有限字母。在这样做的时候，我们也给率失真区域的$m$编码器CEO问题（也在对数损失）。给出了几个应用实例。
2012-07-11 cs.IT math.IT
On State Dependent Broadcast Channels with Cooperation
在本文中，我们调查的问题，在物理退化，状态相关的广播信道（BC）与合作解码器的通信。两种不同的设置被认为是他们的能力区域的特点。首先，我们研究了一个设置，其中一个解码器可以使用一个有限的容量链路发送其他解码器的信息有关的消息或信道状态。在这种情况下，我们分析了两种情况：一种情况下，非因果状态信息可用于编码器和强解码器，另一种情况下，状态信息仅可用于编码器的因果关系的方式。其次，我们研究的设置中，解码器之间的合作仅限于发生之前的通道的输出。在这种情况下，非因果地被告知状态序列的一个解码器可以仅协作以向另一解码器发送关于状态序列的速率受限信息。容量区域的证明引入了一种新的编码方法，用于不同用户之间的合作信道，其中我们利用解码器之间的链接进行多合并。最后，我们讨论了使用率分裂技术时，合作BC编码的最优性。特别是，我们表明，速率分裂不一定是最佳的编码时，通过解决一个例子，我们的编码方法优于速率分裂的合作BC。
2014-05-20 cs.IT math.IT
Output Constrained Lossy Source Coding with Limited Common Randomness
本文研究了广义分布保持量化问题的香农理论版本，其中一个固定的和无记忆的源被编码的失真约束和额外的要求，再现也是固定的和无记忆的给定的分布。编码器和解码器是随机的，并且被假设可以访问独立的公共随机性。最近的工作的特点是在给定的失真水平时，无限的共同随机性是可用的最小可实现的编码率。在这里，我们考虑的一般情况下，可用的共同随机性可能是速率受限的。我们的主要结果完全特征的可实现的编码和常见的随机率对在任何失真水平，从而提供了这两个率量之间的最佳权衡。我们还考虑这个问题的两个变化，我们调查放松严格的输出分布约束的效果和“私人随机性”的解码器上使用的速率区域的作用。我们的研究结果有很强的连接与袖口的分布式信道合成的最近的工作。特别是，我们的可扩展性证明结合了耦合参数与Cuff开发的方法，其中不是显式构建编码器-解码器对，而是构建联合分布，从该分布中建立所需的编码器-解码器对。然而，我们表明，对于我们的问题，分离的解决方案，首先找到一个最佳的信道，然后合成此信道的结果在一个次优速率区域。
2015-07-08 cs.IT math.IT
Variable-Rate Distributed Source Coding in the Presence of Byzantine Sensors
分布式信源编码问题被认为是当传感器，或编码器，是拜占庭攻击，也就是说，一个未知数量的传感器已被重新编程的恶意入侵者破坏的融合中心的重建。三种不同形式的问题被认为是。第一种是可变速率设置，其中解码器自适应地选择传感器传输的速率。可变速率的最小可实现的和速率的一个明确的表征陈述，给出的最大熵的分布的集合，从真正的源分布的解码器无法区分。此外，两种形式的固定速率的问题被认为是，一个与确定性编码和随机编码。可实现的速率区域给出了这两个问题，一个更大的区域可实现使用随机编码，但都是次优的可变速率编码相比。
2007-05-07 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
Universal Rate-Distortion-Classification Representations for Lossy Compression
本研究提出通用编码器框架，通过单共享编码器配合多任务解码器实现有损压缩中的率失真分类权衡，理论证明高斯源下可覆盖全部权衡区域，实验验证其性能与专用编码器相当。
2025-04-22 cs.IT math.IT
Secure Broadcasting With Side-Information
在本文中，我们推导出信息理论的安全和可靠的通信在一般的两个用户的离散无记忆广播信道与边信息在发射机的性能限制。发送者希望向两个接收者广播两个独立的消息，但每个消息都应对非预期的接收者保密。此外，编码器具有以非因果方式提供给它的边信息（例如，无线介质中的衰落、由网络中的相邻节点引起的干扰等），即，在传输过程之前。我们推导出该信道的容量区域上的内界，通过采用用于经典的两用户广播信道的Marton的编码技术的扩展，结合随机编码器，以满足保密性约束。基于先前已知的结果，我们讨论了一个程序，提出了一个示意图的可实现的速率区域。用于处理边信息和机密性约束的速率惩罚使得该信道的可实现区域严格小于这些约束中的一个或两个被放松的那些信道的速率区域。
2011-09-25 cs.IT math.IT
Robust Distributed Compression of Symmetrically Correlated Gaussian Sources
考虑具有$\ell$分布式编码器和集中式解码器的有损压缩系统。每个编码器压缩其观测源，并将压缩数据转发到解码器，用于在均方误差失真约束下联合重建目标信号。假设观测源可以表示为目标信号和破坏性噪声之和，这两个破坏性噪声独立地产生于两个对称的多元高斯分布。取决于这样的分布的参数，该系统的率失真极限的特征在于完全或至少足够低的失真。结果被进一步扩展到鲁棒分布式压缩设置，其中编码器的子集的输出也可以用于产生对应的目标信号的非平凡重构。特别是，我们在高-当所有$\ell$编码器中的每个$k$共同以相同模式操作时，基于$k+1$或更多编码器的输出的最小可实现重构失真的精确表征，该模式在最小化由相应$k$目标信号的重构引起的失真相对于这些目标信号的平均速率的意义上是贪婪的$k$编码器。
2018-07-18 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
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
Lossless Compression with Security Constraints
探讨了存在窃听者时的安全分布式数据压缩。需要可靠地传输到合法接收器的两个相关源可在不同的编码器处使用。被认为是无噪声，有限的速率从编码器到合法的接收器，其中之一也可以完美地观察到的窃听器的链接。窃听者也有自己的相关观察。给出了可实现的压缩模糊率区域的内界和外界。还考虑了涉及发射机处的边信息以及多个接收机/窃听者的几种不同场景。
2008-05-20 cs.IT math.IT
Probing Capacity
我们考虑的问题，最佳的探测状态的信道的发送器和接收器的最大化率的可靠通信。该信道是具有i.i.d.的离散无记忆（DMC）信道。states.编码器根据消息采取探测操作。然后，它使用从因果或非因果探测获得的状态信息来生成信道输入符号。解码器还可以根据观察到的信道输出采取信道探测动作，并且使用由此获取的信道状态信息以及信道输出来估计消息。我们将这种系统的可靠通信的最大可实现速率称为“探测能力”。当编码器和解码器的动作是成本约束时，我们表征这种能力。为了激发这个问题，我们首先描述的容量和分数之间的权衡信道状态的编码器被允许观察，而解码器是知道的信道状态。在编码器处的“观察或不观察”状态的这种设置中，我们计算某些数值示例并注意到令人愉快的现象，其中编码器可以观察相对小部分的状态，但仍以最大速率进行通信，即在编码器处观察状态时的速率不受成本约束。
2010-10-07 cs.IT math.IT
Cooperative Resolvability and Secrecy in the Cribbing Multiple-Access Channel
我们研究了离散无记忆多址信道的可分辨性，即，在输入处所需的随机性的量的表征以近似地产生所选择的I.I. D。根据KL发散度进行输出分配。当一个编码器cribs（i）其他编码器的输入;或其他编码器的输出，（ii）非因果关系，（iii）因果关系，或（iv）严格因果关系时，我们分析可分辨率。对于场景（i）-（iii），我们精确地表征信道可分辨区域。对于（iv），我们提供了信道可解析区域的内部和外部边界;我们可实现性结果的关键是使用块马尔可夫编码方案来处理严格的因果关系约束，其中块之间的依赖关系被适当隐藏。最后，我们利用信道可解析性的结果，推导出可实现的保密率区域的强保密约束下的每一个剽窃的情况。
2018-11-28 cs.IT math.IT
Achievable Rate Region of the Zero-Forcing Precoder in a 2 X 2 MU-MISO Broadcast VLC Channel with Per-LED Peak Power Constraint and Dimming Control
在本文中，我们考虑2 × 2多用户多输入单输出（MU-MISO）广播可见光通信（VLC）信道的两个发光二极管（LED）在发送端和一个单一的光电二极管（PD）在两个用户的每一个。我们提出了在每LED峰值和平均功率约束下的该2 X 2 MU-MISO VLC信道中的迫零（ZF）预编码器的可实现速率区域，其中从每个LED发射的平均光功率对于恒定照明是固定的，但是是可控的（在VLC上的IEEE 802.15.7标准中称为调光控制）。我们分析了所提出的速率区域边界的特征，并表明它是帕累托最优的。进一步的分析表明，当固定的每LED平均光功率是允许的每LED峰值光功率的一半时，实现了最大速率区域。我们还提出了一种新颖的收发器架构，其中信道编码器和调光控制分离，这大大简化了收发器的复杂性。一个室内VLC信道与建议的收发器的案例研究表明，可实现的信息速率是敏感的LED和PD的位置。一个有趣的观察是，对于在5 m X 5 m X 3 m房间中的LED的给定放置，即使用户从其最佳放置有相当大的位移，可实现速率的降低也不显著。因此，该观察结果可用于定义房间内的“覆盖区”，其中，对两个用户的信息速率的降低在可接受的容限内。
2017-01-12 cs.IT math.IT
Secure Multi-Access Coded Caching: A Lifting Approach
Southeast University（东南大学）
提出一种提升方法，通过重新编码安全单接入方案的缓存并复用其多播消息，构造安全多接入编码缓存方案，达到最小存储并证明近似最优性。
2026-10-06 cs.IT math.IT
The State-Dependent Channel with a Rate-Limited Cribbing Helper
本文研究带速率受限窃听辅助者的无记忆状态相关信道容量，刻画了辅助者因果观测状态、严格因果获取过去输入时的容量增益，并指出其低于知晓消息的辅助者。
2024-01-23 cs.IT math.IT
