Noisy Broadcast Networks with Receiver Caching
我们研究噪声广播网络与本地缓存存储器的接收器，其中发送器可以预先存储信息，甚至在学习接收器的请求。我们主要集中在包擦除广播网络与两个不相交的接收器：一组弱接收器与所有相等的擦除概率和相等的缓存大小和一组强接收器与所有相等的擦除概率和没有缓存。我们提出了这个网络的容量-内存权衡的下限和上限。通过新的联合高速缓存-信道编码思想实现了该下界，并且显著改进了基于单独高速缓存-信道编码的方案。我们将讨论如何将这种编码思想扩展到更一般的离散无记忆广播信道和不平等的缓存大小。我们的上界适用于所有随机退化的广播信道。对于所描述的包擦除广播网络，当存在单个弱接收器（以及任何数量的强接收器）并且缓存大小不超过给定阈值时，我们的下限和上限是紧的。当有一个弱接收器，一个强接收器和两个文件时，我们可以加强我们的上限和下限，以便它们在缓存大小的广泛范围内一致。最后，当所有接收器总是要求完全相同的文件时，我们完全忽略了具有任意缓存大小和任意（不对称）速率的一般离散无记忆广播信道的速率-内存权衡。
2016-05-08 cs.IT math.IT
The capacity of a class of 3-receiver broadcast channels with degraded message sets
Korner和Marton建立了具有降级消息集的2接收器广播信道的容量区域。最近的研究结果表明，一个简单的扩展Korner-Marton区域超过2个接收器是最佳的。本文表明，情况并非如此。我们建立了一类3接收广播信道的容量区域2退化的消息集，并表明它可以严格大于简单的扩展的Korner-Marton区域。关键的新思想是间接解码，即接收器不能直接解码云中心，通过解码卫星码字间接找到它。然后，这个想法是用来建立新的内部和外部边界上的容量区域的一般3接收器广播信道与2和3个退化的消息集。我们表明，这些界限是紧的一些非平凡的情况下。结果表明，3-接收器广播信道与降级的消息集的容量至少是一样难以找到的一般2-接收器广播信道与公共和私人消息的容量。
2008-01-10 cs.IT math.IT
Semi-Robust Communications over a Broadcast Channel
我们建立了一个发射机和两个接收机（一个“普通接收机”和一个“鲁棒接收机”）网络的确定性码容量域。普通接收机的信道是给定的（已知的）离散无记忆信道（DMC），而鲁棒接收机的信道是任意变化信道（AVC）。两个接收者都需要解码“公共消息”，而只有普通接收者需要解码“私人消息”。"
2017-12-15 cs.IT math.IT
Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。本文利用叠加编码、Gel'fand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码，推导了两类3-接收端BC的可达速率区域，即多级BC和3-接收端低噪声BC。我们的多层次BC的速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化BC的边信息作为其特殊情况。我们还发现，当边信息在发射机和接收机都可用时，3-接收机的容量区域噪声较小的BC。
2012-05-18 cs.IT math.IT
Joint Network and Gelfand-Pinsker Coding for 3-Receiver Gaussian Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
用接收机消息侧信息表征高斯广播信道的容量区域的问题似乎很困难，并且对于N >= 3个接收机仍然是开放的。本文提出了一种适用于三接收机情况的联合网络和Gelfand-Pinsker编码方法。利用该方法，我们建立了一般消息侧信息配置下3接收高斯广播信道容量区域的统一内界。内界的可扩展性证明使用联合干扰消除的思想，其中通过在编码器处使用脏纸编码和在一些解码器处使用连续解码来消除干扰。我们表明，内界是大于实现的最先进的编码方案。一个外边界也建立，并显示出在所有64个可能的情况下，46个是紧的。
2014-08-20 cs.IT math.IT
3-Receiver Broadcast Channels with Common and Confidential Messages
本文建立了具有一个公共消息集和一个保密消息集的一般3接收机广播信道的保密容量区域的内界。我们考虑两种设置。第一种是当机密消息要发送给两个接收者，并对第三个接收者保密时。利用间接解码、Wyner窃听信道编码和从公开可用的叠加码本生成保密性的新思想来建立可验证性。的内界被证明是紧的一类dedicated广播信道，当两个合法的接收器是噪声小于第三个接收器。本文研究的第二个设置是当机密消息被发送到一个接收器，并保持从其他两个接收器的秘密。在这种情况下，从Wyner窃听信道编码和间接解码得出可解码性。这个内界也被证明是紧的几个特殊情况下。
2011-06-18 cs.IT math.IT
The K-Receiver Broadcast Channel with Confidential Messages
给出了K-接收机降级广播信道（BC）的保密容量区域，用于发送给接收机的机密消息，并对外部窃听者保密。叠加编码和Wyner的随机码划分被用来显示可达到的速率元组。文中还给出了错误概率分析和模糊度计算。在逆证明中，使用了一种新的辅助随机变量的定义，它不同于两个接收者无公共信息的BC或K个接收者有公共信息的BC（两者都有外部窃听器）或K个接收者无窃听器的BC。
2008-12-19 cs.IT math.IT
Polar Coding for Multi-level 3-Receiver Broadcast Channels
我们考虑实现的速率在容量区域的多级3接收器广播信道，其中第二接收器相对于第一接收器是退化的，与退化的消息集。我们提出了一种基于极化码的两级链接策略，该策略在没有时间共享的情况下实现了所考虑的设置的容量区域。我们还研究了这个问题的一个轻微的变化，其中第一个接收者只需要解码自己的私人消息，其他两个接收者需要解码另一个私人消息。我们观察到容量区域没有扩大，因此所提出的极化编码策略也实现了针对该问题的容量区域。
2020-10-14 cs.IT math.IT
Multiple-Input Multiple-Output Gaussian Broadcast Channels with Common and Confidential Messages
本文考虑了多输入多输出（MIMO）高斯广播信道与两个接收器（接收器1和2）和两个消息的问题：一个共同的消息，旨在为两个接收器和一个机密的消息，只为接收器1，但需要保持渐近完全安全的接收器2。通过信道增强参数建立了保密容量区域的矩阵表征。通过首先将接收机1分成两个虚拟接收机，然后仅增强解码机密消息的虚拟接收机来构造增强信道。增强信道的保密容量区域的特征在于使用极值熵不等式先前建立的表征退化的复合MIMO高斯广播信道的容量区域。
2009-07-15 cs.IT math.IT
The Capacity of Three-Receiver AWGN Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
本文研究了三接收机AWGN广播信道的容量区域，其中接收机（i）具有私有消息请求，（ii）知道其他接收机请求的消息作为边信息。我们将这些信道根据它们的边信息分为八组，并为各组构造不同的传输方案。对于六组，我们的能力区域的特点，并表明，它提高了最知名的内部和外部边界。对于剩下的两组，我们在接收机的信道解码期间通过使用边信息来改进最已知的内界。
2014-01-06 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and a Certain Capacity Region for Special Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
2接收机广播信道（BC）的结果没有推广到3接收机的事实是信息理论的重要性。在本文中，我们研究了两类离散无记忆BC与非因果边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收机少噪声BC。首先，我们得到一个可实现的速率区域和容量的MBC的外界。其次，我们证明了一个特殊的容量区域的3接收机少噪声BC。第三，所得到的特殊容量区域的3接收机少噪声BC扩展到连续字母衰落高斯版本。值得一提的是，之前的作品都是我们作品的特例。
2014-08-17 cs.IT math.IT
On Index Coding in Noisy Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
这封信调查的作用，索引编码的AWGN广播信道的容量与接收机消息侧信息。我们首先表明，索引编码是不必要的，有两个接收器，复用编码和叠加编码足以实现的容量区域。我们接下来表明，对于两个以上的接收器，单独的复用编码和叠加编码可能是次优的。我们给出了一个例子，这两个编码方案单独不能实现的容量区域，但添加索引编码可以。这表明，与两个接收机的情况相比，复用编码不能实现索引编码的功能，其中有三个或更多个接收机。
2014-01-29 cs.IT math.IT
Three-Receiver Broadcast Channel with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。在本文中，我们推导出可实现的速率区域的两类3-接收器BC边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收器少噪声BC，使用叠加编码，Gelfand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码的组合。我们的MBC速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化的BC与SI作为其特殊情况。我们还将表明，在前两种情况下获得的可实现的速率区域是紧的几个类的非确定性，半确定性，和确定性的3-接收器BC时，SI是在发射机和接收器。我们还证明，只要一个接收器是确定性的三个接收器噪声较少的BC，边信息的存在，在该接收器不影响容量区域。我们还提供了3个接收器BC的脏纸上书写（WDP）属性作为示例。在最后一节中，我们提供了加性指数噪声三接收机广播信道的容量区域上的简单界限与加性指数干扰（AEN-3BC-EI）。
2012-12-16 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom Region of the Gaussian MIMO Broadcast Channel with Common and Private Messages
我们考虑高斯多输入多输出（MIMO）广播信道与公共和私人消息。我们获得了该通道的自由度（DoF）区域。我们首先表明，一个并行的高斯广播信道与不匹配的子信道，可以从任何给定的高斯MIMO广播信道，通过使用广义奇异值分解（GSVD）和放松的功率约束的信道输入，在一种方式，所构造的并行信道的容量区域提供了一个外边界的容量区域的原始信道。具有不匹配子信道的并行高斯广播信道的容量区域是已知的，利用该容量区域，我们获得了高斯MIMO广播信道的DoF区域的显式外界。我们最终表明，DoF区域的这个外边界可以通过对公共消息使用经典高斯编码和对私人消息使用脏纸编码（DPC）的可实现方案以及迫零（ZF）方案的变体来实现。
2011-06-13 cs.IT math.IT
Improved Lower Bounds for Pliable Index Coding using Absent Receivers
本文研究柔性索引编码，即发送者通过共享的广播媒体向多个接收者广播信息，每个接收者都有一些先验的信息，并且想要任何他们没有的信息。以前提出了一种方法，基于接收器，不存在的问题，找到最佳广播速率的下限。在本文中，我们引入了新的技术，以获得更好的下界，并推导出最佳的广播速率为新的类的问题，包括所有的问题，多达四个缺席的接收器。
2019-10-01 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the Broadcast Channel with Hybrid CSI at Transmitter and Receivers
通常，广播信道的不同链路可能经历不同的衰落动态，并且可能经历不相等的或混合的信道状态信息（CSI）状况。衰落越快且衰落块长度越短，则需要在接收器处训练和估计链路的频率越高，并且CSI在发射器处过时或不可用的可能性越大。在存在CSI限制的情况下，链路衰落动态的差异可以通过具有不相同的链路衰落块长度以及不同的链路CSIR/CSIT条件的多用户广播信道来建模。本文研究了MISO广播信道，其中一些接收器经历较长的相干间隔（静态接收器），并具有CSIR，而其他一些接收器经历较短的相干间隔（动态接收器），并不享受免费的CSIR。我们考虑了上述模型的各种CSIT条件，包括无CSIT，延迟CSIT或混合CSIT。为了研究自由度自由度区域，我们采用干扰对齐和波束成形以及产品叠加，该产品叠加允许将导频和数据同时但无污染地传输到不同的接收器。外部边界采用极值熵不等式以及离散无记忆多用户多级广播信道的性能的边界。对于几种情况下，内部和外部的边界建立，要么部分满足，或随着增加的相干时间的间隙减小。
2017-09-09 cs.IT math.IT
A Simplified Coding Scheme for the Broadcast Channel With Complementary Receiver Side Information Under Individual Secrecy Constraints
本文简化了一个现有的编码方案的两个接收机的离散无记忆广播信道与互补的接收机侧信息，有一个被动窃听和个人保密的要求。通过用Carleial-Hellman保密编码代替Wyner保密编码，将现有的编码方案简化为两步。由此产生的简化方案是免费的冗余消息分裂和随机组件。最重要的是，简化方案保留了现有的可实现的个人保密率区域。最后，它的建设简单性，帮助我们获得额外的洞察力的保密技术集成到纠错编码方案。
2018-05-30 cs.IT math.IT
Source Broadcasting to the Masses: Separation has a Bounded Loss
本文讨论了信源广播问题，即通过一个广播信道将一个信源发送给多个接收机。这个问题的最佳率失真区域是未知的。分离的方法将问题分为两个互补的问题：源连续细化和广播信道传输。我们提供的损失纳入应用分时和分离源广播的界限。如果广播信道被降级，则事实证明基于分离的分时至少实现联合源信道最优速率的因子，并且即使接收器的数量增加到无穷大，该因子也具有正限制。对于AWGN广播信道，引入了更好的界限，这意味着所有可实现的联合源-信道方案对于两个接收机具有在基于分离的可实现速率区域的一个比特内的速率，或者对于$T$接收机具有在$\log_2 T$比特内的速率。
2014-01-20 cs.IT math.IT
Interference Mitigating Satellite Broadcast Receiver using Reduced Complexity List-Based Detection in Correlated Noise
最近的商业趋势是将较小的碟形天线用于卫星接收器，以及广播卫星的密度不断增加，这使得应用鲁棒的相邻卫星干扰（ASI）消除方案成为必要。这种轨道密度增长以及较小碟形天线的较宽波束宽度已经在卫星接收器处强加了过载情况，其中发射卫星的数量超过碟形天线处的接收元件的数量。为了确保在这种实际情况下的成功操作，我们提出了一种卫星接收器，通过减轻来自相邻卫星的干扰来增强来自所需卫星的信号检测。为此，我们提出了一个降低复杂度的列表为基础的组明智的搜索检测（RC-LGSD）接收机的假设下，空间相关的加性噪声。为了进一步提高检测性能，建议的卫星接收机利用一个新设计的白化滤波器，以消除噪声参数之间的空间相关性，同时也适用于预处理器，最大限度地提高信号与干扰加噪声比（SINR）。在实际场景下的大量仿真表明，所提出的接收机提高了卫星广播系统的性能，在存在ASI相比，现有的方法。
2014-04-25 cs.IT math.IT
On the inner and outer bounds of 3-receiver broadcast channels with 2-degraded message sets
我们考虑具有3个接收器和2个消息（M0，M1）的广播信道，其中三个接收器中的两个需要解码消息（M0，M1），而剩余的一个只需要解码消息M0。我们研究了在这种情况下，最有名的内，外边界，试图找到与目前的技术建立的界限的不足之处。我们产生了一个简单的例子，我们能够明确评估的内界，并表明它不同于一般的外界。对于一般的内界和外界不同的一类通道，我们使用一个新的参数来证明内界是紧的。
2009-01-06 cs.IT math.IT
Cache-Aided Content Delivery over Erasure Broadcast Channels
研究了一种缓存辅助广播网络，其中服务器通过包擦除广播信道（BC）向一组接收器传送内容。接收器被分成两组关于他们的信道质量：弱和强接收器，其中所有的弱接收器具有统计上比所有的强接收器更差的信道质量。弱接收器，为了补偿他们在信道上遇到的高擦除概率，配备有相同大小的高速缓存存储器，而在强组中的接收器没有高速缓存。数据可以在接收器揭示其需求之前在非高峰流量期间被预先递送到弱接收器的缓存。在弱接收端和强接收端允许任意擦除概率的情况下，提出了一种联合缓存和信道编码方案，该方案将每个文件划分为多个子文件，并对每个子文件采用不同的缓存和传输方案。结果表明，所有的接收器，即使是那些没有任何缓存存储器，受益于整个网络的缓存的存在。的缓存大小和可达到的速率之间的信息理论的权衡制定。结果表明，所提出的方案提高了国家的最先进的可实现的权衡。
2017-05-31 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding for Broadcast Channel with Cooperating Receivers
众所周知，与点到点信道相反，分离的信源和信道编码通常对于在多用户信道上发送相关信源不是最佳的。在一些工作中，联合信源-信道编码已经被研究用于某些特定的多用户信道;即，多址接入信道（MAC）和广播信道（BC）。在本文中，我们得到了一个充分条件，传输任意相关的源在一个离散的无记忆BC与合作的接收器，其中接收器被允许通过一对噪声的合作链路交换消息。可以看出，我们的结果是以前的一般形式，并包括他们作为其特殊情况。
2015-08-17 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for Broadcast Channels with Two Channel State Components Known at the Receivers
我们建立了几类广播信道的容量区域，其中每个用户的信道是从两个可能的信道状态分量中选择的，并且状态仅在接收机处是已知的。当信道分量是确定性的时，我们表明容量区域是通过马顿编码实现的。该信道模型不属于任何类别的广播信道的容量区域是以前已知的，是有用的，在研究无线通信信道时，衰落状态是已知的，只有在接收机。然后，我们建立容量区域时，信道组件的顺序，例如，退化了特别是，我们表明，通过高斯输入分布的广播信道与退化的高斯矢量信道分量的容量区域。最后，我们扩展的结果，有序的通道，两个广播信道的例子，两个以上的通道组件，但表明，这些扩展一般不成立。
2015-09-14 cs.IT math.IT
The Capacity on Degraded Relay Broadcast Channel
中继广播信道（RBC）被认为是，其中一个发射机与两个接收机的协助下，一个中继通信。根据中继器和接收机输出的不同退化顺序，提出了三种物理退化的红细胞（PDRBC）。给出了这三类系统容量域的内界和外界。对于两种类型的PDRBC，界限是严格的：1）一个接收器的输出是另一个接收器的输出的降级形式，并且中继器的输出是较弱接收器的输出的降级形式; 2）一个接收器的输出是中继器的输出的降级形式，并且另一个接收器的输出是中继器的输出的降级形式。对于高斯PDRBC，边界匹配，即，建立自己的能力区。
2018-01-03 cs.IT math.IT
Fading Broadcast Channels with State Information at the Receivers
尽管信息论广播信道的研究取得了相当大的进展，但在接收端信道状态已知但在发送端信道状态未知的衰落广播信道的容量区域仍然没有得到解决。我们解决这个问题，通过引入一个分层的擦除广播信道模型，其中每个组件通道有一个状态，指定接收到的信号电平在一个确定性的二进制扩展信道的实例。我们发现这类广播信道的容量区域。容量实现策略将每个信号电平分配给从该电平获得最大期望速率的用户。外边界是基于信道增强，其创建已知容量区域的降级广播信道。然后，使用相同的方法来找到衰落高斯广播信道的容量区域的内界和外界。可重复性方案采用二进制输入的叠加。对于间歇性AWGN信道和瑞利衰落信道，在高信噪比下，可达到的速率为1-2比特的外界。我们还证明了可实现的速率区域是在6.386位/秒/赫兹的容量区域为所有衰落的AWGN广播信道。
2009-04-21 cs.IT math.IT
Wyner-Ziv Coding over Broadcast Channels: Digital Schemes
本文讨论了广播信道上的一个共同的源有损耗传输时，有相关的边信息在接收机，重点是二次高斯和二进制汉明的情况下。一个数字方案，结合了问题的无损版本的想法，即，介绍并分析了广播信道上的Slepian-Wolf编码和脏纸编码。该方案使用分层编码，其中公共层信息旨在用于两个接收机，而细化信息仅指定用于一个接收机。对于二次高斯的情况下，表征每个接收器的整体质量的量被确定在信道和边信息参数方面。它示出，它是更有利的，以“更好”的整体质量发送的细化信息到接收器。在所有接收机具有相同的总体质量的情况下，所提出的方案成为最佳的。然而，与其无损对应物不同的是，该问题回避了完整的表征。
2009-11-21 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
MIMO Gaussian Broadcast Channels with Common, Private and Confidential Messages
研究了两用户多输入多输出（MIMO）高斯广播信道（BC）中的公共、私有和机密消息。发送器向两个用户发送公共消息，向用户1发送机密消息，向用户2发送私密（非机密）消息。的security-capacity区域的特征在于显示，某些内部和外部边界相吻合，边界点是由高斯输入，这使得发展一个紧密的逆。该证明依赖于上凹信封的因式分解和脏纸编码（DPC）的变体。通过使用DPC消除接收机1处的非机密消息的信号，示出了整个区域被耗尽，从而使得针对机密消息的信号的DPC不必要。数值例子说明了安全容量的结果。
2019-05-28 cs.IT math.IT
Private Broadcasting over Independent Parallel Channels
我们研究私人广播的两个消息，两组接收器在独立的并行通道。一组由任意数量的对公共消息感兴趣的接收者组成，而另一组只有一个接收者。每个消息必须对其他组中的接收者保密。每个子信道都被降级，但是每个信道上的接收器的顺序可以不同。虽然容量区域的角点的特点是在早期的作品，我们建立的容量区域，并显示叠加策略的最优性。对于平行高斯信道的情况下，我们表明，高斯输入分布是最佳的。我们还讨论了我们的设置扩展到广播块衰落信道，并展示了显着的性能增益，使用所提出的计划超过基线分时计划。
2012-12-31 cs.IT math.IT
Coding Schemes for a Class of Receiver Message Side Information in AWGN Broadcast Channels
本文考虑了三个接收机的AWGN广播信道，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。对于这种设置，最近已经将所有可能的边信息配置分类为八个组，并且已经为六个组建立了信道的容量（Asadi等人，ISIT 2014）。我们提出了两个剩余的组，组4和7的内部和外部边界。这两个组的区别特征是最弱的接收器知道最强的接收器的请求消息作为边信息，而中间的接收器不知道。对于组4，内边界和外边界在某些区域重合。对于第7组，内外边界重合，从而为该组所有8个成员中的4个成员建立容量;对于其余4个成员，建议的边界减少了最知名的内外边界之间的差距。
2014-08-26 cs.IT math.IT
Preserving Confidentiality in The Gaussian Broadcast Channel Using Compute-and-Forward
本文研究了具有K>2个接收机和K个辅助机的无线广播信道中机密信息的传输。其目标是将所有消息可靠地传输到其预期接收者，同时对非预期接收者保密。基于嵌套格型结构、协同干扰、格型对齐和独立同分布设计了一种码书。编码此外，我们利用非对称计算和转发解码策略来处理有限的SNR制度。与以前的对齐方案，我们可以达到的速率是在任何有限的SNR值。此外，我们表明，我们的计划实现了最佳和安全的自由度自由度为1的K-接收机高斯广播信道与K个机密消息和K个助手。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Optimal Coding Schemes for the Three-Receiver AWGN Broadcast Channel with Receiver Message Side Information
本文研究了三接收机AWGN广播信道的容量区域，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）可能知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。我们首先将所有64种可能的边信息配置分为8组，每组由8个成员组成。接下来，我们构造传输方案，并推导出新的内界和外界的群体。这为64个可能的边信息配置中的52个建立了容量区域。对于六组（即，组1，2，3，5，6，和8在我们的术语），我们建立了所有成员的容量区域，并表明，它收紧了最知名的内部和外部边界。对于群4，我们的内界和外界收紧了所有群成员的最佳已知内界和/或外界。此外，我们的边界在某些区域重合，这可以用两个阈值来表征。对于第7组，我们的内边界和外边界对于四个成员重合，从而建立容量区域。对于剩下的四个成员，我们的界限收紧了最著名的内部和外部界限。
2015-07-29 cs.IT math.IT
On the Optimality of Decode and Forward for Some Cooperative Broadcast Channels
Telecom Paris（巴黎电信学院）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文研究了在某些协作广播信道中解码转发方案的最优性，通过分层编码和解码转发技术，确定了新的容量区域边界点，并应用于高斯信道和混合信道模型。
2026-01-13 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
Secure Broadcasting
将Wyner的窃听信道扩展到并行广播信道和多接收机衰落信道。在本文的第一部分中，我们考虑了一个发送者，多个预期的接收者和一个窃听者的并行广播信道的设置。我们研究的情况下，发送者广播一个共同的消息或独立的消息，以预期的接收器。我们推导出上界和下界的共同消息保密能力，这是一致的，当用户被降级。对于独立消息的情况，我们建立了当用户身份降级时的保密和容量。在本文的第二部分中，我们将我们的结果衰落信道：完美的信道状态信息的所有预期的接收机是全球已知的，而窃听者信道是已知的只有她。对于共同的消息的情况下，一个有点令人惊讶的结果被证明：一个积极的速率可以独立于预期的接收机的数量。对于独立消息，提出了一种机会传输方案，该方案在接收者数目较大的情况下实现了保密和容量。我们的研究结果表明，快速衰落信道模型。块衰落模型的扩展进行了讨论。
2007-02-16 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Region of Fading Broadcast Channels
研究了具有机密消息（BCC）的衰落广播信道，其中源节点具有用于两个接收器（接收器1和2）的公共信息，并且具有仅用于接收器1的机密信息。机密信息需要对接收器2尽可能保密。假设信道状态信息（CSI）在发射机和接收机处都是已知的。首先建立了并行高斯BCC的保密容量域，并推导出了达到保密容量域边界的最优源功率分配。特别地，建立了高斯情况下的Csiszar-Korner BCC模型的保密容量区域。秘密容量的结果，然后应用于给遍历的衰落BCC的秘密容量区域。
2007-07-10 cs.IT math.IT
Feedback and Partial Message Side-Information on the Semideterministic Broadcast Channel
建立了接收端具有部分消息边信息（P-MSI）的半确定性离散无记忆广播信道（SD-BC）的容量。在设置没有一个共同的消息，它表明，P-MSI的随机接收器单独可以增加容量，而P-MSI的确定性接收器只能增加容量，如果随机接收器也有P-MSI。后者仅适用于没有公共消息的设置：如果编码器也传达公共消息，则仅向确定性接收器的P-MSI可以增加容量。这些容量结果被用来表明，来自随机接收机的反馈可以增加没有P-MSI的SD-BC的容量以及在确定性接收机处具有P-MSI的SD-BC的总速率容量。P-MSI和反馈之间的联系是一个反馈码，它-粗略地说-在随机接收机处将反馈转变为P-MSI，从而帮助随机接收机减轻所经历的干扰。对于随机接收器具有全MSI（F-MSI）并且因此可以在没有反馈的情况下完全减轻所经历的干扰的情况，示出了反馈不能增加容量。
2017-05-28 cs.IT math.IT
Broadcasting Correlated Gaussians
我们考虑在平均功率受限的一对二高斯广播信道上传输无记忆的二元高斯源。发射机观察源，并通过平均功率约束信号将其描述给两个接收机。每个接收机观测到被不同的加性高斯白噪声破坏的发射信号，并且希望估计针对它的源分量。也就是说，接收机1希望估计第一源分量，接收机2希望估计第二源分量。我们的兴趣是在预期的平方误差失真，同时实现在两个接收器的对。我们证明了一个未编码的传输方案，发送源组件的线性组合，实现了最佳的功率与失真的权衡时，信号噪声比低于一定的阈值。该阈值是源相关性和接收机处具有较弱噪声的失真的函数。
2009-03-20 cs.IT math.IT
Jointly Broadcasting Data and Power with Quality of Service Guarantees
在这项工作中，我们考虑的情况下，能量收集无线电设备发送信息到多个接收器，同时为他们供电。除了收集输入射频（RF）能量之外，接收器还从其环境（例如，太阳能）}。该通信框架由具有能量收集发射器和接收器的衰落高斯广播信道（GBC）捕获。为了在接收机之间的数据接收中确保{一些服务质量（QoS）}，我们对数据传输施加\textit{minimum-rate}要求。对于设置在适当的位置，我们的特点是在联合传输的信息和功率的QoS保证的基本限制，为三个主要的接收机结构，即\textit{ideal}，\textit{time-switching}和\textit{power-splitting}。我们表明，时间切换接收器可以{切换}之间的{信息接收模式}和{能量收集模式}，\textit{without}的发射机的知识相同和\textit{without}任何额外的\textit{rate loss}。我们还证明，对于相同的功率传输量，平均而言，功率分配接收器支持更高的数据率相比，时间切换接收器。
2016-12-13 cs.IT math.IT
Index ARQ Protocol for Reliable Contents Distribution over Broadcast Channels
在本文中，我们提出了一种基于索引编码的广播ARQ协议。在所提出的场景中，服务器希望经由具有分组擦除的广播信道向多个接收器发送有限的分组序列，直到所有接收器成功地接收到所有分组。在重传阶段，服务器基于经由反馈信道从接收器发送的边信息产生编码分组作为重传分组。所提出的协议的一个显着的特点是，在接收机侧的解码过程具有低的解码复杂度，因为只有少量的加法运算是为了恢复一个预期的数据包所需要的。该特征对于降低接收机的功耗可能是优选的。当删除概率小于$0.1$时，该协议的吞吐量性能接近理想FEC吞吐量性能。这意味着，所提出的协议提供了几乎最佳的吞吐量性能，在这样的制度。
2015-03-31 cs.IT math.IT
The DoF Region of the Three-Receiver MIMO Broadcast Channel with Side Information and Its Relation to Index Coding Capacity
我们考虑三接收高斯多输入多输出（MIMO）广播信道，在每个发射机和接收机的任意数量的天线。我们调查的自由度（DoF）区域的通道时，每个接收器请求一个私人的消息，并可能知道一些由其他接收器请求的消息作为接收器消息侧信息（RMSI）。我们建立了所有16个可能的非同构RMSI配置的通道的自由度区域，通过推导该区域的内部和外部边界。为了得到内界，我们首先提出了一个计划，每个RMSI配置，利用零空间和边信息的接收器。然后，我们使用这些计划结合分时的15 RMSI配置，并与分时和两个符号扩展的剩余一个。为了获得外部边界，我们为每个RMSI配置构建增强版本的通道，并上限其DoF区域。在建立了DoF区域之后，在所有节点都具有相同数量天线的情况下，我们介绍了DoF区域的一些共同性质，以及索引编码问题的容量区域。
2016-08-11 cs.IT math.IT
Product Superposition for MIMO Broadcast Channels
研究了无发射端信道状态信息的多天线广播信道。对于该信道，已知当所有接收机都具有信道状态信息（CSIR）时，自由度（DoF）不能被改进超过经由TDMA可用的自由度。如果没有接收器拥有CSIR，则情况也是如此。本文表明，一个全新的情况下出现时，接收器有不平等的CSIR。特别地，当一个接收机具有CSIR而另一个接收机不具有CSIR时，正交传输不再是DoF最优的。一个乘法叠加提出了这种情况下，并示出达到最佳的自由度下的一组广泛的天线配置和相干长度。基于乘性叠加构造了两种信令方案。在第一种方法中，两个接收器的消息分别在矩阵的行和列空间中携带。这种方法比正交传输工作得更好，同时在每个接收机处的接收仍然是无干扰的。第二种方法对具有CSIR的接收机使用相干信令，而对不具有CSIR的接收机使用格拉斯曼信令。该第二种方法需要在接收机处利用CSIR进行干扰消除，但是实现了比第一种方法更高的DoF。
2012-07-27 cs.IT math.IT
On the 3-Receiver Broadcast Channel with Degraded Message Sets and Confidential Messages
在本文中，一般的3接收机广播信道（BC）与退化的消息集的速率模糊区域的界限，提出了保密消息从一个接收机保持秘密。该模型比2-接收方带机密信息的带外部窃听器的BC和最近研究的3-接收方带机密信息的退化BC更一般，因为在本文研究的模型中，接收方的条件是一般的，窃听器接收公共信息。Wyner的码划分结合双分仓被用来显示可实现的速率元组。文中还给出了错误概率分析和模糊度计算。对于以下场景，安全编码方案足以为具有2个或3个降级消息集的3接收方BC提供安全性：（i）3个降级消息集，其中第一机密消息被发送到接收器1和2，第二机密消息被发送到接收器1，（ii）2个降级消息集，其中一个机密消息被发送到接收器1，以及（iii）2个降级消息集，其中一个机密消息被发送到接收机1和2。对于前两种情况，对于接收器1比窃听接收器3更有能力的情况，示出了外边界的证明。在接收机1和2都比窃听接收机3噪声小的条件下，内边界和外边界重合，给出（iii）的速率模糊区域。此外，一个新的外边界的一般3-接收器BC与3个退化的消息。
2009-10-27 cs.IT math.IT
A Lattice-Based MIMO Broadcast Precoder for Multi-Stream Transmission
在多用户多输入多输出（MIMO）广播信道中，块对角化预编码是一种逼近和容量的有吸引力的方案。该方法需要在每个接收机处的全局信道状态信息或额外的训练阶段，这需要额外的系统规划。在本文中，我们提出了一种基于格的多用户预编码器，使用块对角化结合预均衡和扰动的多用户MIMO广播信道。该方案的可实现的和速率的推导和使用表明，所提出的技术方法的可实现的和速率的块对角化与注水，但不需要在接收机的额外信息。等功率分配的Monte Carlo仿真结果表明，该方法提供了更好的比特出错率和分集性能比块对角化与迫零接收机。此外，所提出的方法表现出类似的最大似然接收机的性能，但具有更低的接收机复杂度。
2006-05-25 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
Achieving Gaussian Vector Broadcast Channel Capacity with Scalar Lattices
提出基于标量格的编码方案，通过信道分解、脏纸编码、ASK及概率成形，在K接收器高斯矢量广播信道中达到容量域内所有可达速率点。
2024-04-24 cs.IT math.IT
Cache-Aided $K$-User Broadcast Channels with State Information at Receivers
本文研究接收端已知信道状态的缓存辅助广播信道，刻画了2用户及退化K用户的最大可达信源速率，并给出上界，指出该上界非紧，差距问题仍开放。
2023-10-12 cs.IT math.IT
Performance Characterization and Transmission Schemes for Instantly Decodable Network Coding in Wireless Broadcast
我们考虑广播一个数据包块的多个无线接收机下的随机数据包擦除使用即时解码网络编码（IDNC）。发送方首先对每个未编码的数据包广播一次，然后根据接收方对丢失数据包的反馈生成编码数据包。我们专注于严格的IDNC（S-IDNC），其中每个编码的数据包包括最多一个丢失的数据包的每个接收器。但我们也将它与一般IDNC（G-IDNC）进行比较，其中该条件被放宽。我们描述了S-IDNC的两个基本性能限制：1）完成广播的传输次数，以及2）接收器解码数据包的平均延迟。我们推导出一个封闭形式的表达预期的最小传输次数的数据包和接收器的数量和擦除概率。我们证明了最小化S-IDNC的解码延迟是NP-难的。我们还得到了上述两个性能限制的可实现的上限。我们表明，G-IDNC可以优于S-IDNC %的传输次数没有数据包擦除，但不一定与数据包擦除。接下来，我们设计了最佳和启发式的S-IDNC传输方案和编码算法与完整/间歇接收机反馈。我们提出的模拟结果，以证实发达国家的理论和现有的计划进行比较。
2015-06-03 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
Joint Cache-Channel Coding over Erasure Broadcast Channels
我们考虑一个高速缓存辅助通信系统中，一个发射机与许多接收机通过擦除广播信道进行通信。该系统作为一个基本模型，用于在高网络拥塞期间传送点播内容，其中一些内容可以预先放置在接收器附近的本地缓存中。我们制定的高速缓存辅助通信的问题作为一个联合高速缓存-信道编码的问题，并提出了一些信息理论的可靠的通信速率和高速缓存大小之间的权衡。我们表明，如果接收机经历不同的信道质量，然后使用不等的缓存大小和联合缓存信道编码提高系统效率。
2015-05-05 cs.IT math.IT
Private Broadcasting: an Index Coding Approach
使用广播信道传输客户的数据请求可能会带来隐私风险。在本文中，我们解决这样的隐私问题的索引编码框架。我们展示了恶意客户端如何通过学习服务器使用的编码矩阵来推断其他客户端的请求和侧信息。我们提出了一个信息理论的度量来衡量隐私的水平，并展示了如何编码矩阵可以设计，以实现特定的隐私保证。然后，我们考虑一个特殊的情况下，我们设计了一个传输方案，并得出实现的隐私级别的封闭形式。我们还推导出上限，我们将它们与我们的计划所实现的隐私水平进行比较，强调保护请求的隐私和客户端的侧信息之间存在固有的权衡。
2017-01-22 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
MIMO Broadcast Channel with an Unknown Eavesdropper: Secrecy Degrees of Freedom
我们研究了一个多天线广播信道与两个合法的接收机和一个外部窃听。我们假设窃听者的信道矩阵是未知的合法终端，但满足最大秩约束。作为我们的主要结果，我们的特点相关联的保密自由度的广播信道与公共和私人的消息。我们表明，直接扩展的单用户窃听码本不实现的秘密自由度。我们提出的最佳方案涉及到分解的信号空间成一个共同的子空间，这可以观察到的两个接收器，和私人子空间，可以观察到的只有一个接收器，并仔细发送在每个子空间中的消息的子集。我们还考虑了每个用户的私人消息必须另外对其他合法接收者保密并描述s.d.o.f.的情况。区域在这种情况下。
2013-11-12 cs.IT math.IT
Index Codes with Minimum Locality for Three Receiver Unicast Problems
如果每个接收器可以仅使用由发送器发送的码字符号的子集而不是观察整个码字来解码其需求，则具有接收器侧信息的广播信道的索引码是“本地可解码的”。索引编码的局部可解码性改善了用于无线广播信道时的误码性能，降低了接收机的复杂度，提高了索引编码的保密性。索引码的“局部性”是每个接收器所使用的码字符号的数量与接收器所要求的消息符号的数量的比率。在索引编码的局部性之前的工作只考虑了单单播和单uniprior问题，广播速率和局部性之间的最佳权衡仅在少数情况下是已知的。在本文中，我们确定了最佳广播速率（包括非线性码）的所有三个接收器单播问题时，当地等于最小可能的值，即，等于一。实现该最佳速率的索引码基于团覆盖技术并且是众所周知的。本文的主要贡献是在提供紧密的逆结果有关的局部性广播速率，并表明，这种已知的索引编码方案是最佳的局部性等于一。为此，我们推导出三个接收器单播问题的边信息图的几个结构性质，并将它们与信息论的参数相结合，以达到一个逆。
2019-04-09 cs.IT math.IT
