The DoF Region of Order-(K-1) Messages for the K-user MIMO Broadcast Channel with Delayed CSIT
本文从理论上描述了$K$ -用户多输入多输出（MIMO）广播信道的阶数$(K-1)$消息的自由度（DoF）区域，其中发射机具有$M$天线，接收机$i=1,2,\cdots,K$具有$N_i$天线，发射机具有CSIT和任意天线配置.对于相反的情况，我们首先在所提出的Genie界限的帮助下导出用于没有CSIT和任意天线配置的$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息的DoF区域，然后建立DoF外部区域。为了提高系统的可重复性，我们首先设计了一个2阶段的传输方案，然后提出了一个后向/前向抵消解码算法。具体来说，我们有效地推导出可实现的自由度区域从设计的传输方案的变换方法。本文的主要含义是，对于$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息，当$N_2<M$时，具有延迟CSIT的DoF区域大于没有CSIT的DoF区域，其中$N_1 \le N_2 \le \cdots \le N_K$。
2021-07-01 cs.IT math.IT
Secrecy Degrees of Freedom of MIMO Broadcast Channels with Delayed CSIT
在发送端具有延迟信道状态信息（CSI）的假设下，研究了具有保密信息（BCC）的两用户高斯多输入多输出（MIMO）广播信道的自由度.我们的最佳保密自由度（SDoF）区域的特点，并表明它可以通过一个简单的人工噪声对齐（ANA）计划。该方案在多个时隙上发送叠加有人工噪声的机密消息。利用延迟的CSI，发射机以这样的方式对齐信号，使得有用的消息可以在预期的接收机处被提取，但是在非预期的接收机处被人工噪声完全淹没。所提出的方案可以被解释为一个非平凡的扩展Maddah-Ali Tse（MAT）计划，使我们能够量化的资源开销，或等效的自由度损失，支付的保密通信。
2011-12-10 cs.IT math.IT
Optimal DoF of the K-User Broadcast Channel with Delayed and Imperfect Current CSIT
这项工作研究了$K$ -用户MISO广播信道（BC）的最佳自由度（DoF），该广播信道具有在发射机处的延迟的信道状态信息（CSIT）和附加的当前噪声CSIT，其中当前信道估计误差在$α\in[0,1]$的~ $P^{-α}$中缩放。本文首次建立了最佳的自由度在这种设置感谢一个新的传输方案，实现了难以捉摸的自由度最佳组合的Maddah-Ali和Tse计划（MAT）中介绍了他们的开创性工作在$2010$与迫零（ZF）的任意数量的用户。导出的总和DoF采用令人惊讶的简单形式$(1-α) K/H_K+αK$，其中$H_K\triangleq \sum_{k=1}^K \frac{1}{k}$是仅使用MAT实现的总和DoF。
2016-11-18 cs.IT math.IT
Retrospective Interference Alignment for the MIMO Interference Broadcast Channel
研究了当发射端只有延迟信道状态信息（延迟CSIT）时，具有2个小区和每个小区2个用户的多输入多输出（MIMO）干扰广播信道（IBC）的自由度（DoF）.回顾性干扰对准已经示出了利用延迟CSIT用于干扰、广播以及IBC的DoF方面的益处。然而，以前的工作研究延迟CSIT的IBC不利用的事实，即每个小区的用户由一个共同的发射机服务。这项工作提出了一个四阶段的预编码策略，考虑到这一点。假设发射机和接收机分别配备有$M,N$天线，提出了新的DoF内界，优于$ρ= \frac{M}{N} > 2.6413$的现有DoF内界。
2015-01-26 cs.IT math.IT
Approximate Capacity Region of the Two-User MISO Broadcast Channels with Delayed CSIT
我们考虑的问题，多输入单输出广播信道与瑞利衰落的发射机已获得延迟的信道状态信息的知识。我们首先表征这个信道的容量区域与两个用户在恒定数量的比特的所有值的发射功率。所提出的信令策略利用信道状态信息和先前发送的信号的延迟知识，以便为两个接收器创建共同感兴趣的信号。该信号将是先前发送的信号的总和的量化版本。在推导有限信噪比状态的结果时出现的挑战是量化噪声和信号之间存在的相关性。为了保证量化噪声和信号的独立性，我们扩展了格量化器的框架与抖动和交织步骤。相反，我们使用的事实是，这个问题的容量区域是上限的物理退化的广播信道的容量区域，没有信道状态信息，其中一个接收器有两个天线。然后，我们推导出这个退化的广播信道的容量区域上的外界。最后，我们展示了如何扩展我们的结果，以获得近似的容量的$K$ -用户多输入单输出广播信道延迟的知识，在发射机的信道状态信息在$2 \log_2 \left( K + 2 \right)$位/s/Hz。
2016-06-22 cs.IT math.IT
Degrees-of-Freedom Region of Time Correlated MISO Broadcast Channel with Perfect Delayed CSIT and Asymmetric Partial Current CSIT
不完全CSIT对时间相关MISO广播信道的自由度（DoF）的影响最近引起了很多关注。Maddah-Ali和Tse已经证明，完全陈旧的CSIT仍然有利于DoF。在最近的工作中，Yang等人通过对双用户MISO广播信道的部分电流CSIT进行积分来扩展结果。然而，迄今为止，这些研究都集中在对称的情况下。在这方面的贡献，我们调查了一个更一般的情况下，发射机具有知识的当前CSI的两个用户具有不平等的质量。在我们的工作中的重要组成部分在于组播的方式偷听到的干扰，以提高自由度。最佳的自由度区域简单地证明，并使用一种新的传输方案，假设无限数量的信道使用，它的可扩展性。
2012-11-19 cs.IT math.IT
MISO Broadcast Channel with Delayed and Evolving CSIT
这项工作考虑了两个用户MISO广播信道与逐步和延迟积累的信道状态信息在发射机（CSIT），并解决了有多少反馈是必要的，以及何时，为了实现一定程度的自由度（DoF）的性能的问题。受可能不会立即传达完美CSIT的有限容量反馈链路的激励，并且关注块衰落场景，我们考虑随着时间在相干周期（T信道使用-演进的当前CSIT）上的进展或在之后的任何时间（延迟的CSIT）逐渐增加的CSIT质量。具体地说，对于任何一组反馈质量指数a_t，t=1，.，T，描述在时间t<=T时当前CSIT估计的均方误差的高SNR衰减率（在相干周期期间），该工作描述了在几个不同的演变CSIT设置中的最佳DOF区域，包括具有完美延迟CSIT的设置，反馈质量因用户而异的非对称设置，以及在存在对应于具有有限数量的总反馈比特的不完美延迟CSIT的情况下考虑DoF区域。这些结果支持新的多阶段预编码方案，利用逐步提高CSIT。这里的方法自然地结合了不同的设置，例如Maddah-Ali和Tse的完美延迟CSIT设置，Yang等人以及Gou和Jafar的不完美电流CSIT设置，Maleki等人的不对称设置，以及Lee和Heath的不那么延迟的CSIT设置。
2012-11-07 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of the K-User Time Correlated Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了K用户MISO广播信道（BC）的自由度（DoF），当发射机（TX）除了对当前信道的不完美估计之外，还可以访问延迟信道估计。在反馈延迟在相干时间内的情况下，当前估计可以例如从应用于过去估计的预测中获得。基于先前在具有两个用户的这种设置上的最新工作，当前信道的估计误差的特征在于其在指数α处缩放为P，其中α=1（resp.α=0）对应于基本上完美的估计（相应地，在DoF方面，在这项工作中，我们有助于在这样的设置中的自由度区域的特征，推导出的自由度区域的外边界，并提供一个可实现的自由度区域。通过开发一种新的对准方案（称为Kα-MAT方案）来获得可实现的DoF，该方案基于Maddah-Ali和Tse的MAT对准方案的原理以及迫零（Zero-Forcing），以在接收到的延迟CSIT与瞬时信道状态相关时实现更大的DoF。
2013-01-10 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
Imperfect Delayed CSIT can be as Useful as Perfect Delayed CSIT: DoF Analysis and Constructions for the BC
在双用户广播信道的设置中，其中双天线发射机将信息传送到两个单天线接收机，Maddah-Ali和Tse最近的工作已经表明，即使在没有任何当前CSIT的知识的情况下，在发射机处的延迟信道状态信息的完美知识（完美延迟CSIT）也是有用的。Kobayashi等人在最近的工作中揭示了完美延迟CSIT的类似益处，Yang等人，以及Gou和Jafar，将上述扩展到完全延迟CSIT和不完全电流CSIT的情况。这里的工作考虑了在上述广播信道上与不完美的延迟和不完美的当前CSIT通信的一般问题，并且揭示了即使实质上降级和不完美的延迟CSIT实际上也足以实现先前与完美延迟CSIT相关联的上述增益。这项工作提出了新的多相广播计划，适当地利用知识的不完美的延迟和不完美的电流CSIT，在许多情况下，以匹配的最佳自由度（DoF）区域实现完美的延迟CSIT。除了理论上的限制和明确构造的预编码器，工作适用于获得实际的洞察力，当它是值得提高CSIT质量。
2012-06-23 cs.IT math.IT
The Degrees of Freedom Regions of Two-User and Certain Three-User MIMO Broadcast Channels with Delayed CSIT
研究了在发射端存在信道状态信息延迟（CSIT）的情况下，快衰落MIMO（multiple-input multiple-output）高斯广播信道（BC）的自由度（DoF）区域.在此设置中，信道矩阵被假定为跨时间独立地变化，并且假定发射机知道具有某个任意有限延迟的信道矩阵。导出了一般$K$ -用户MIMO BC（在每个终端处具有任意数量的天线）的DoF区域的外界。然后，该外边界被示出为对于两类MIMO BC是紧的，即（a）在所有终端处具有任意数量的天线的两用户MIMO BC，以及（b）对于某些三用户MIMO BC，其中所有三个接收器具有相等数量的天线，并且发射器具有不超过每个接收器处存在的天线数量的两倍。通过开发一个干扰对齐方案，最佳地占多个，并可能不同的，在接收机的天线数量的可扩展性的结果。
2011-12-23 cs.IT math.IT
Precoding Methods for MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT
最近的信息理论的结果表明，在多用户下行链路MIMO信道上的预编码与延迟的信道状态信息在发射机（CSIT）可能会导致数据率远远超过没有任何CSIT获得的数据率，即使在极端的情况下，当延迟的信道反馈是完全过时的反馈延迟超过信道相干时间。这个令人惊讶的结果是基于干扰重复和对准的思想，其允许接收器重建完全抵消干扰的信息符号，使其成为无限SNR范围中的最佳方案。在本文中，我们提出了一个类似的问题，但在有限的SNR下。我们提出了第一个预编码器的建设，它匹配以前的结果在无限的SNR，但达到了一个有用的权衡干扰对齐和信号增强在有限的SNR之间，允许在实际设置中的显着性能改善。本文提出了两种通用的预编码方法，通过虚拟MMSE和互信息优化，实现了信号增强和干扰对齐之间的折衷。仿真结果表明，由于这两个方面之间的妥协，实质性的改善。
2012-07-09 cs.IT math.IT
Transmit Beamforming for MISO Broadcast Channels with Statistical and Delayed CSIT
本文重点研究了在发送端具有统计和延迟信道状态信息的两用户多输入单输出（MISO）系统中，用于各态历经速率优化的线性波束形成设计和功率分配策略。我们提出了一种传输策略，表示为统计替代MAT（SAMAT），它利用信道统计和延迟CSIT。首先，统计CSIT只，我们专注于统计波束形成（SBF）的设计，最大限度地提高了遍历和率的下限。其次，依赖于统计和延迟CSIT，提出了一种迭代算法来计算最初由Yang等人提出的替代MAT（AMAT）的预编码向量，其最大化具有相等功率分配的遍历和速率的近似。最后，通过适当的功率分配，SAMAT框架提出了一个任意数量的发射天线和信噪比（SNR）的SBF和AMAT之间的软桥接。从Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件中找出了功率分配优化的必要条件。使用序列二次规划（SQP）计算最大化遍历和速率近似的最佳功率分配。仿真结果表明，所提出的SAMAT方案产生了显着的SBF和AMAT的和速率增强。
2015-01-08 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
On the DoF Region of the K-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
在发射机信道状态信息（CSIT）模型下，推导了K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）自由度（DoF）区域的外边界，其中发射机对一部分接收机具有瞬时信道状态信息，对其余接收机具有延迟信道状态信息.对于3用户MISO BC，当发射机具有到一个接收机的信道的瞬时CSIT和到其他两个接收机的信道的延迟CSIT时，设计了两种新的通信方案，其能够实现$\left(1,\frac{1}{3},\frac{1}{3}\right)$的DoF元组，其中总和DoF为$\frac{5}{3}$，其大于仅利用延迟CSIT可实现的总和DoF。还开发了示出交替CSIT模型的益处的另一通信方案，以获得用于3用户MISO BC的$\left(1,\frac{4}{9},\frac{4}{9}\right)$的DoF元组。
2013-12-04 cs.IT math.IT
Learned codes for broadcast channels with feedback
本研究针对带反馈对称高斯广播信道设计习得有限块长纠错码，通过联合训练编码器与解码器，提出一种在短块长下性能优异的轻量级码方案。
2025-03-03 cs.IT math.IT
Achievable Rate Regions for Cooperative Relay Broadcast Channels with Rate-limited Feedback
提出了速率受限反馈下协作中继广播信道的可扩展速率域。具体来说，我们考虑两个接收机的无记忆广播信道，每个接收机发送反馈信号的发送器通过一个无噪声和速率限制的反馈链路，同时，作为中继传输合作信息到其他接收机。结果表明，建议的速率区域改善已知的区域，考虑中继合作或反馈通信，但不是两者兼而有之。
2016-05-06 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
Common-Message Broadcast Channels with Feedback in the Nonasymptotic Regime: Full Feedback
我们调查的情况下，一个共同的消息是使用固定块长度的代码或可变长度的代码的反馈，在两个用户的广播信道上可实现的最大编码速率。对于固定块长度的代码设置，我们建立非渐近逆和可扩展性的界限。这些界限的渐近分析表明，反馈改善了二阶项相比，无反馈的情况下。特别是，对于某一类反对称广播信道，我们表明，分散减半。对于变长码设置，我们证明了信道色散为零。
2018-08-30 cs.IT math.IT
On the scaling of feedback bits to achieve the full multiplexing gain over the Gaussian broadcast channel using DPC
这篇论文已被作者撤回修改。
2010-02-10 cs.IT math.IT
Posterior Matching for Gaussian Broadcast Channels with Feedback
本文将Shayevits和Feder提出的后验匹配方案推广到带反馈的高斯广播信道中，并利用迭代随机函数理论推导了该编码策略的误码率和可达速率域。一个变种的Ozarow-Leung码的一般两个用户的广播信道的反馈可以实现为一个特殊的情况下，我们的编码方案。此外，对于对称高斯广播信道的反馈，我们的编码方案实现了线性反馈和容量LQG码和优于克莱默码。
2016-12-29 cs.IT math.IT
On the Degrees-of-freedom of the 3-user MISO Broadcast Channel with Hybrid CSIT
研究了在发射端具有混合信道状态信息的3用户多输入单输出广播信道。在该框架中，存在来自用户子集的完美和瞬时CSIT以及来自剩余用户的延迟CSIT。我们提出了新的结果上的自由度（DoF）的3用户MISO BC与混合CSIT。特别是，对于2个发射天线的情况下，我们表明，完美的CSIT从一个用户和延迟CSIT从其余两个用户，最佳的自由度是5/3。对于3个发射天线和相同的混合CSIT设置的情况，示出了可实现9/5的更高DoF，并且该结果在最佳已知界限上有所改善。此外，3个发射天线，和混合CSIT设置，其中有完美的CSIT从两个用户和延迟CSIT从第三个，提出了一种新的方案，实现9/4自由度。我们的研究结果还揭示了新的见解，如何利用混合信道知识的多用户场景。
2014-02-19 cs.IT math.IT
Ergodic Interference Alignment with Delayed Feedback
我们提出了新的遍历干扰对齐技术的$K$用户干扰信道延迟反馈。两个延迟反馈的情况下被认为是-延迟的信道信息在发射机（CIT）和延迟的输出反馈。证明了所提出的技术实现的总$2K/(K+2)$的自由度，这是高于通过追溯干扰对齐的延迟反馈的情况下。
2013-03-13 cs.IT math.IT
Strong Converse Theorems for Degraded Broadcast Channels with Feedback
我们考虑离散无记忆退化广播信道的反馈。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
On the Reliability Function of the Common-Message Broadcast Channel with Variable-Length Feedback
我们推导出上界和下界的共同消息离散无记忆广播信道的可变长度反馈的可靠性函数。我们表明，当广播信道是随机退化的界限是紧的。对于可扩展性部分，我们通过控制一组停止时间的最大值的期望来适应Yamamoto和Itoh的编码方案。对于相反的一部分，我们适应Burnashev的证明技术建立的可靠性功能（点对点）离散无记忆通道与可变长度的反馈和顺序假设检验。
2017-01-12 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
Content Delivery in Erasure Broadcast Channels with Cache and Feedback
我们研究的内容交付问题，在一个K用户擦除广播信道，内容提供服务器希望提供所请求的文件给用户，每个配备有一个有限的内存缓存。假设发射机具有状态反馈，并且用户缓存可以在非高峰时段通过分散式内容放置可靠地填充，我们将可实现的速率区域表征为存储器大小和擦除概率的函数。基于Wang和Gatzianas等人的广播方案，利用在放置阶段期间建立的接收器侧信息。我们的研究结果可以扩展到集中式内容放置以及多天线广播信道与状态反馈。
2016-02-15 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
Toward the Performance vs. Feedback Tradeoff for the Two-User MISO Broadcast Channel
对于两个用户的MISO广播信道与不完美的和延迟的信道状态信息在发射机（CSIT），工作探讨了性能之间的权衡，一方面，和CSIT的及时性和准确性的另一方面。这项工作考虑了一个广泛的设置，其中通信发生在一个随机衰落过程的存在下，并在存在的反馈过程中，在任何时间点，可以提供CSIT估计-一些任意精度-任何过去，当前或未来的信道实现。这种反馈质量可能在CSIT准确性和及时性的所有范围内随时间波动，范围从完全准确和即时可用的估计到最小准确性的延迟估计。在标准假设下，工作得到的自由度（DoF）的区域，这是严格的大范围的CSIT质量。该导出的DoF区域简明地捕获信道相关性的影响，预测的、当前的和延迟的CSIT的准确性，并且通常捕获关于任何信道在任何时间提供的CSIT的质量的影响。这项工作还介绍了新的计划-在不完善和延迟CSIT的背景下-采用编码和解码的相位马尔可夫结构。的结果举行了一大类的块和非块衰落信道模型，他们统一和扩展了许多以前的尝试，以捕捉不完美和延迟反馈的效果。这种一般性还允许考虑新颖的相关设置，诸如新的周期性演进的反馈设置，其中反馈比特的逐渐累积随着时间在有限相干周期上的进展而逐渐地改善CSIT。
2013-09-24 cs.IT math.IT
Two-terminal Erasure Source-Broadcast with Feedback
我们研究了在两个接收器擦除源广播问题中引入反馈信道的影响，其中二进制等概率源是通过擦除广播信道发送到两个接收器的擦除失真约束。每个接收器都需要源序列的某一部分，我们感兴趣的是为所有接收器提供服务所需的最小延迟或传输时间。我们首先表明，对于两个用户的广播信道，点到点的外边界总是可以实现的。我们进一步表明，点对点的外边界也可以实现，如果只有一个用户，更强的用户，有一个反馈通道。我们的编码方案依赖于一个混合的方法，结合传输源符号的随机线性组合以及重传策略。
2021-05-01 cs.IT math.IT
Space-Time Encoded MISO Broadcast Channel with Outdated CSIT: An Error Rate and Diversity Performance Analysis
对具有发送端延迟信道状态信息（CSIT）的MISO广播信道（BC）的研究迄今为止集中于和速率和自由度（DoF）区域分析。在本文中，我们第一次调查的出错率性能在有限的SNR和分集复用权衡（DMT）在无限的SNR的空时编码传输的两个用户MISO BC与延迟CSIT。我们考虑由Maddah-Ali和Tse获得的所谓MAT协议，该协议被证明比TDMA提供33%的DoF增强。虽然渐近DMT分析表明，MAT总是优于TDMA，成对错误概率分析在有限的SNR表明，MAT实际上并不总是一个更好的替代TDMA。只有在非常高的速率下或一旦与全速率全分集空时码级联，才能在TDMA上获得好处。分析还扩展到空间相关信道和发射相关矩阵和用户配对策略对性能的影响进行了讨论。依靠统计CSIT，信号星座被进一步优化，以改善MAT的出错率性能，并使其对用户正交性不敏感。最后，其他传输策略依赖于延迟CSIT进行了讨论。
2014-11-07 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
The Degrees of Freedom of the Interference Channel with a Cognitive Relay under Delayed Feedback
研究了延迟反馈下认知中继系统的干扰信道特性。研究了三种类型的延迟反馈：发送端的延迟信道状态信息（CSIT）、延迟输出反馈和延迟香农反馈。外边界推导出的DoF区域的两个用户多输入多输出（MIMO）ICCR延迟反馈以及没有反馈。对于单输入单输出（SISO）场景，提出了基于回溯干扰对齐的最优方案。结果表明，虽然没有反馈的认知中继不能在两用户SISO干扰信道中将和DoF扩展到$1$之外，但在相同的场景中延迟反馈可以将和DoF扩展到$4/3$。对于MIMO的情况下，可实现的计划，通过追溯干扰对齐的扩展，导致DoF区域，满足各自的上限。
2015-07-24 cs.IT math.IT
Coding Schemes and Asymptotic Capacity of the Gaussian Broadcast and Interference Channels with Feedback
针对具有相关噪声和反馈的无记忆高斯广播信道，提出了一种编码方案。对于除-1以外的所有噪声相关性，当信噪比趋于无穷大时，该方案实现的和速率与完全合作界限之间的差距消失。当相关系数为-1时，反馈提供的增益是无界的，并且前对数加倍。当相关系数为+1时，我们证明了二分法：如果噪声方差相等，则反馈是无用的，否则，反馈提供无限的速率增益并使前对数加倍。然而，无限反馈增益需要完美的（无噪声）反馈。当反馈链路有噪声时，反馈增益是有界的，除非反馈噪声随着信噪比足够快地衰减到零。扩展到更多的接收机也讨论了无记忆高斯干扰信道的反馈。
2013-10-20 cs.IT math.IT
The pre-log of Gaussian broadcast with feedback can be two
一般直觉认为，预对数或复用增益不能大于发送和接收维度的数量的最小值。这表明对于标量广播信道，前日志不能超过1。相反，在这篇文章中，我们证明了当噪声是反相关的并且存在反馈时，则可以获得为2的预对数。换句话说，在这种特殊情况下，在高信噪比的限制下，标量高斯广播信道变成了两个并行的AWGN信道。由于Schalkwijk，Kailath和Ozarow的编码策略，可扩展性是通过编码策略建立的。
2008-05-07 cs.IT math.IT
Degraded Broadcast Channel with Side Information, Confidential Messages and Noiseless Feedback
在本文中，我们首先研究了带有边信息和机密信息的退化广播信道模型。这项工作是从Steinberg的工作退化的广播信道的因果和非因果边信息，和Csisz $\acute{a}$ r-Körner的工作广播信道的机密消息。提供了非因果和因果的情况下的能力模糊区域的内部和外部边界。在相应的可验证性证明中采用了叠加编码和双合并技术。然后，我们研究了带有边信息、秘密信息和无噪声反馈的退化广播信道。无噪声反馈是非劣化接收器到信道编码器。能力模糊区域的内部和外部边界提供了非因果的情况下，和能力模糊区域的因果情况下确定。与无反馈的模型相比，我们发现无噪声反馈有助于扩大因果和非因果情况下的内界。在反馈模型的可验证性证明中，无噪声反馈被用作由非降级接收器和发射器共享的秘密密钥，因此，反馈模型的码构造是反馈系统上的叠加编码、Gel'fand-Pinsker's binning、块Markov编码和Ahlswede-Cai's秘密密钥的组合。
2012-10-31 cs.IT math.IT
A low-complexity 2D signal space diversity solution for future broadcasting systems
-DVB-T2是第一个采用旋转和循环Q延迟（RCQD）调制的工业标准，以提高衰落信道的性能。与传统的正交幅度调制（QAM）相比，这种调制方式在恶劣的信道条件下具有重要的增益，但相应的解调复杂度仍然阻碍了它的广泛应用。本文针对不同的QAM星座提出了不同的旋转角度和相应的低复杂度检测方法。结果表明，所提出的解决方案简化了发射机和接收机，通常比DVB-T2中提出的角度具有更好的性能。与目前DVB-T2中使用的最低复杂度解映射器相比，所提出的解决方案实现了超过60%的额外降低。索引项- DVB-T2、旋转和循环Q延迟（RCQD）调制、信号空间分集（SSD）、衰落信道、正交幅度调制（QAM）、最大对数、计算复杂度。
2015-11-04 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
Achievable Degrees of Freedom of the K-user MISO Broadcast Channel with Alternating CSIT via Interference Creation-Resurrection
发射机处的信道状态信息影响无线网络的自由度。在本文中，我们分析了在发送端具有协同交替信道状态信息（CSIT）的K用户多输入单输出（MISO）广播信道（BC）的自由度。具体地，每个用户的CSIT在三种状态之间交替，即，在不同的时隙中的完美CSIT（P）、延迟CSIT（D）和无CSIT（N）。对于K-用户MISO BC，我们表明，通过利用CSIT模式的协同效益，总的可实现的自由度（DoF）由$\frac{K^{2}}{2K-1}$给出。我们比较了可实现的自由度与文献中先前报道的延迟CSIT和混合CSIT模型的情况下的结果。
2016-05-10 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
The Benefit of Limited Feedback to Generation-Based Random Linear Network Coding in Wireless Broadcast
随机线性网络编码（RLNC）在发送端到接收端的分组无线广播中具有渐近吞吐量最优的性能，但存在计算量大和分组解码延迟等问题。为了缓解这个问题，同时保持良好的吞吐量，我们划分成不相交的几代后，广播未编码的数据包一次，并收集一轮的反馈接收器的数据包接收状态的数据包块。利用超图着色方法证明了最优划分问题的NP-困难性，并给出了求解该问题的一个有效的启发式算法。仿真结果表明，我们的算法优于现有的解决方案。
2015-06-03 cs.IT math.IT
Common-Message Broadcast Channels with Feedback in the Nonasymptotic Regime: Stop Feedback
我们调查的最大编码速率为一个给定的平均块长度和错误概率在K-用户离散无记忆广播信道的情况下，一个共同的消息是使用可变长度的停止反馈码传输。对于点对点的情况，Polyanskiy等人（2011）证明了可变长度编码与停止反馈相结合显著提高了最大编码速率到容量的收敛速度。这种加速表现在对于大块长度的最大编码速率的渐近展开中不存在平方根惩罚，即，零色散在本文中，我们提出了公共消息K用户离散无记忆广播信道的最大编码速率的非渐近可扩展性和逆界，这加强和推广了Trillingsgaard等人（2015）在两用户情况下的报告。这些界限的渐近分析揭示了对于某些公共消息广播信道（例如，二进制对称广播信道）。此外，我们确定的条件下，我们的逆和可扩展性的界限是紧到二阶。通过数值计算，我们表明，我们的二阶扩展近似准确的最大编码速率和收敛到容量的速度确实比点对点的情况下慢。
2018-08-30 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region of the MIMO Interference Channel with Output Feedback and Delayed CSIT
考虑了两用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC），每个终端具有任意数量的天线，并且自由度（DoF）区域的特征在于存在从每个接收机到其各自的发射机的无噪声信道输出反馈和在发射机处的延迟信道状态信息（CSIT）的可用性。结果表明，具有输出反馈和延迟CSIT可以严格扩大的MIMO IC的自由度区域相比，只有延迟CSIT存在的情况下。所提出的实现具有反馈和延迟CSIT的对应DoF区域的编码方案利用两种资源，即，反馈和延迟CSIT以非平凡的方式。还示出了具有局部反馈和延迟CSIT的DoF区域等于具有全局反馈和延迟CSIT的DoF区域，即，从自由度区域的角度来看，局部反馈和延迟CSIT等同于全局反馈和延迟CSIT。相反证明了一个更强的设置，其中的两个接收器的通道不需要统计等效。
2012-10-25 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
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
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
A Feedback Reduction Technique for MIMO Broadcast Channels
考虑了在接收端具有理想信道状态信息的多天线广播信道。如果每个接收机将其信道知识量化为有限数量的比特，这些比特被反馈到发射机，则可以实现下行链路信道的大容量益处。然而，每个移动站所需的反馈比特数必须与发射天线数和系统SNR成比例，因此即使在中等大小的系统中也可能相当大。它示出，可以使用少量的天线在每个接收机，以提高提供给发射机的信道估计的质量。结果，每个移动站所需的反馈速率可以显著降低。
2006-03-16 cs.IT math.IT
Broadcasting a Common Message with Variable-Length Stop-Feedback Codes
我们调查的最大编码率可实现的两个用户的广播信道的情况下，一个共同的消息是使用可变长度的停止反馈码传输。具体地，在解码公共消息时，每个解码器向编码器发送停止信号，编码器连续地发送直到它接收到两个停止信号。对于点对点的情况，Polyanskiy，Poor和Verdú（2011）最近证明，可变长度编码与停止反馈相结合，显着提高了最大编码速率收敛到容量的速度。这种加速表现在大块长度的最大编码速率的渐近展开中不存在平方根惩罚，结果a.k.a.零色散在本文中，我们表明，这种加速不一定会发生的广播信道与共同的消息。具体而言，存在可变长度停止反馈码产生正色散的情况。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Erasure Broadcast Channels with Intermittent Feedback
无线系统中的可分级数据率严重依赖于整个网络中可用的信道状态信息（CSI）。然而，提供这种信息的反馈链接是稀缺的、不可靠的，并且受到安全威胁。在这项工作中，我们研究了具有间歇性的反馈链路的规范的两个用户擦除广播信道的容量区域的影响。在我们的模型中，在任何时刻，每个接收器广播其CSI，并且在任何其他节点，该信息要么以单位延迟变为可用，要么被删除。对于这种设置，我们开发了一套新的外部边界，以捕捉间歇性的反馈链接。这些外部边界取决于来自两个接收器的CSI在发射器处被擦除的概率。特别地，如果在任何时间，来自两个接收器中的至少一个的CSI在其他两个节点处可用，则外边界将容量与全局延迟CSI匹配。我们还提供了在某些情况下实现容量的传输策略，我们建立了这个问题和盲索引编码与反馈之间的连接。
2021-02-05 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
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
Finite State Multiple-Access Wiretap Channel with Delayed Feedback
最近，它已被证明，时变多址接入信道（MAC）与完美的信道状态信息（CSI）在接收机和延迟反馈CSI在发送端可以被建模为有限状态MAC（FS-MAC）与延迟状态反馈，其中信道的时变的特征在于由统计的基本状态过程。为了研究多用户无线通信系统中安全传输的基本极限，考虑外部窃听者，重新研究了具有延迟状态反馈的有限状态多址窃听信道（FS-MAC-WT）.本文的主要贡献是充分利用延迟信道输出反馈有助于增加具有延迟状态反馈的FS-MAC-WT的保密率区域，并通过退化高斯衰落的例子进一步说明了本文的结果。
2018-02-18 cs.IT math.IT
Compressive Sensing for Feedback Reduction in MIMO Broadcast Channels
我们提出了一个广义的反馈模型和压缩感知的机会反馈机制，在MIMO广播信道的反馈资源减少的假设下，上行链路和下行链路信道都经历块瑞利衰落。反馈资源被共享，并且由强用户（即，其信道质量信息高于某个固定阈值的用户）机会性地访问。强用户在所有共享渠道上发送相同的反馈信息。它们由基站经由压缩感测来识别。模拟和数字反馈被认为是。建议的模拟和数字机会反馈方案示出，以实现相同的和速率吞吐量所实现的专用反馈方案，但与反馈信道增长的用户数仅为几何。此外，还存在反馈负载的减少。在模拟反馈的情况下，我们表明，该方案减少了反馈噪声，最终导致更好的吞吐量，而在数字反馈的情况下，该方案在嘈杂的情况下，几乎实现了在一个无噪声的专用反馈的情况下获得的吞吐量。我们还表明，对于一个固定的给定预算的反馈比特，存在一个折衷之间的共享信道的数量和阈值的反馈SINR的准确性。
2009-07-10 cs.IT math.IT
Insufficiency of Linear-Feedback Schemes In Gaussian Broadcast Channels with Common Message
我们考虑了$K\geq 2$ -用户无记忆高斯广播信道（BC）的反馈和公共消息。我们表明，线性反馈计划的消息点，在Schalkwijk和Kailath的计划的精神，点对点的渠道或Ozarow和梁的计划与私人信息的BC，严格次优的设置。即使有完美的反馈，由这些方案实现的最大速率也严格小于容量$C$（其在有反馈和没有反馈的情况下是相同的）。在接收器的数量为$K\to \infty$的极端情况下，通过具有消息点的线性反馈方案实现的最大速率趋于0。为了对比这个负面结果，我们描述了一种用于\emph{rate-limited}反馈的方案，其以间歇的方式使用反馈，即，接收机仅在很少的信道使用中发送反馈信号。如果反馈速率$R_{\textnormal{fb}}$对于某个正整数$L$至少为$(L-1)R$，则该方案实现了具有错误概率的$L$ -阶指数衰减的所有速率$R$直到容量$C$。
2013-07-21 cs.IT math.IT
