Many-Broadcast Channels: Definition and Capacity in the Degraded Case
经典的多用户信息论研究了当编码块长度趋于无穷大时，具有固定（通常很小）用户数的模型的基本极限。受新兴的系统与大量的用户，本文研究了新的{ \em多用户范式}，其中的用户数量允许增长的块长度。本文的重点是退化的多广播信道模型，其用户数可以快速增长的块长度的线性。定义了以消息长度表示的容量概念，并以高斯衰落多广播信道为例进行了研究。最后，给出了一个高斯衰落多播信道的数值算例，其中每个用户的消息长度渐近地严格为正。
2014-05-05 cs.IT math.IT
An Alternative Proof for the Capacity Region of the Degraded Gaussian MIMO Broadcast Channel
我们提供了一个替代的证明退化高斯多输入多输出（MIMO）广播信道的容量区域。我们的证明不使用通道增强技术，而不是原来的证明Weingertan { \it et. al.}和Liu { \it et. al}。我们的证明从退化的广播信道的容量区域的单字母描述开始，并通过使用两个主要的技术工具直接评估它对于退化的高斯MIMO广播信道。第一个是由于Palomar \emph{et. al.}的广义de Bruijn恒等式，它提供了微分熵和Fisher信息矩阵之间的联系。我们使用的第二个工具是一个不等式，由于Dembo下界的微分熵的Fisher信息矩阵。
2010-02-21 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
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
Strong Secrecy on a Class of Degraded Broadcast Channels Using Polar Codes
在不同的可靠性和保密性要求下，针对无记忆退化广播信道提出了不同的极化编码方案：分层解码和/或分层保密。在这种情况下，发送方希望向一组合法的接收方发送多条消息，以使它们对一组窃听者保持屏蔽。分层解码结构要求具有更好信道质量的接收器可靠地解码更多消息，而分层保密结构要求具有更差信道质量的窃听者保持对更多消息的无知。所提出的极化编码方案的实施进行了讨论，并通过模拟的对称退化广播信道的性能进行评估。
2018-06-18 cs.IT math.IT
The Arbitrarily Varying Broadcast Channel with Degraded Message Sets with Causal Side Information at the Encoder
在这项工作中，我们研究了任意变化的广播信道（AVBC），当状态信息是在发射机的因果关系的方式。我们建立了内界和外界的随机码容量区域和确定性的代码容量区域退化的消息集。然后，容量区域确定一类信道满足条件的策略变量和信道输出之间的互信息。作为一个例子，我们考虑任意变化的二元对称广播信道相关噪声。我们展示的情况下，条件成立，因此容量区域是确定的，和其他情况下，有一个边界之间的差距。
2017-09-15 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
Capacity of a Class of Broadcast Relay Channels
考虑广播中继信道（BRC），其包括在存在两个中继节点的情况下通过两个用户广播信道发送信息的源，所述两个中继节点帮助传输到目的地。显然，这个有五个节点的网络涉及中继和广播信道中遇到的所有问题。新的内界容量区域的这一类信道的推导。这些结果可以看作是对前人工作的推广和统一。我们的界限是基于重组的消息位和各种有效的编码策略的中继和广播信道的想法。容量的结果得到半退化BRC-CR，其中一个中继信道退化，而另一个是半退化。还提出了一个内界和上界的退化BRC与公共中继（BRC-CR），其中中继和广播信道都退化，这是高斯情况下的容量。这些结果的应用出现在蜂窝网络的机会合作的背景下。
2010-05-04 cs.IT math.IT
Error and Erasure Exponents for the Broadcast Channel with Degraded Message Sets
错误和擦除指数的广播信道与退化的消息集进行了分析。我们的错误概率分析的重点是在主接收器上，名义上，两个消息都将被解码。提出并分析了一种两步译码算法。该接收机首先尝试解码这两个消息，如果失败，则它尝试仅解码表示较粗糙信息的消息，即，云中心。该算法反映了这样一种直觉：只有当我们对估计值有信心时，我们才应该解码这两个消息;否则，我们应该只解码较粗糙的信息。由此产生的错误和擦除指数，使用类型的方法得出的，表示在一个惩罚形式的修改后的随机编码错误指数。
2015-01-27 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity Region of the Degraded Vector Gaussian Broadcast Channel
在本文中，我们考虑的情况下，源节点希望通过高斯MIMO广播信道广播两个各自的接收机的两个机密消息。分线器还经由另一MIMO信道接收所传输的信号。假设通道退化，并且丝攻者具有最差通道。我们建立了这种情况下的容量区域。我们的可重复性方案是高斯码的叠加和层内的随机化的组合，我们将其称为秘密叠加编码。对于外界，我们使用增强信道的概念来证明高斯码的秘密叠加是最优的。结果表明，我们只需要增强合法接收者的信道，而窃听者的信道保持不变。
2009-04-30 cs.IT math.IT
The Broadcast Channel with Degraded Message Sets and Unreliable Conference
正如许多最近的研究表明，用户之间的合作可以大大提高通信系统的性能。在文献中的大多数作品提出的模型，所有的用户都知道可用于合作的资源。然而，在当今的动态ad-hoc通信系统中，合作链路有时不可用或者无论合作链路是否存在都不能更新一些用户的情况更加现实。在这种情况下，我们需要的编码方案，利用合作的链接，如果他们存在，仍然可以操作，如果合作是不可能的。在这项工作中，我们研究了一般的广播信道模型与退化的消息集和合作的链接，可能会缺席，并推导出它的容量区域在这样的不确定性条件下。
2017-01-23 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access for Degraded Broadcast Channels: RA-CEMA
提出了一种新的非正交多址接入方案，该方案可以同时向多个具有不同信噪比的用户进行传输。通过根据适当设计的模式将不同用户的码字存储到复用矩阵中，然后将矩阵的列映射到高阶星座的符号上，来对不同用户进行复用。在接收机处，采用干扰消除算法以实现比正交用户复用更高的频谱效率。速率自适应星座扩展多址（RA-CEMA）是一种替代传统的叠加编码作为一种解决方案，在降级的广播信道上传输。它结合了提高频谱效率的好处和重用已在当代通信系统中使用的编码和调制方案的优点，从而促进了其在标准中的采用。
2015-01-28 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
Strong Converse for a Degraded Wiretap Channel via Active Hypothesis Testing
我们建立了一个上限的错误概率和保密参数为一个固定的公共反馈窃听信道的代码的速率。作为一个推论，我们得到了一个强大的逆的能力退化窃听信道与公共反馈。我们的逆证明是基于减少主动假设检验区分两个信道之间的编码窃听信道的反馈。
2014-10-02 cs.IT math.IT
Degraded Broadcast Diamond Channels with Non-Causal State Information at the Source
研究了一种状态依赖的退化广播菱形信道，其中源到中继的切割是用两个无噪声的、有限容量的数字链路建模的，而中继到目的地的切割是由随机状态控制的一般多址接入信道。假设源具有非因果信道状态信息，中继没有状态信息。在该模型下，首先，对于目的地具有状态信息的情况，即，都能得到州序列它表明，在这种情况下，联合消息和状态传输方案通过分箱是最佳的。接下来，描述目的地不具有状态信息的情况，即，考虑仅在源处具有状态信息的情况。对于这种情况下，上下限的容量推导出一般离散无记忆模型。然后，计算的情况下，其中的中继到目的地的削减是由加性高斯状态的影响，可调利率。数值结果照亮的性能优势，可以通过利用非因果状态信息的来源。
2012-03-08 cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Message Communication over Degraded Broadcast Channels
我们考虑在一个离散的无记忆退化的广播信道上的预定消息通信。我们在这里考虑的框架模型的随机消息到达和随后的可靠的通信，通过适当地结合技术，从排队论和信息论。从发射机到每个接收机的信道是准静态的、平坦的，并且在接收机上具有独立的衰落。假设对消息传输的请求根据i.i.d.到达过程。然后，（i）我们推导出一类固定调度策略可实现的消息到达向量区域的外边界，（ii）我们证明对于满足外边界的任何消息到达向量，存在一个固定的“状态无关”策略，该策略导致相应消息到达过程的稳定系统，以及（iii）在两个渐近制度下，我们证明了NAT到达率向量的稳定区域具有信息论容量区域解释。
2006-01-22 cs.IT math.IT
Capacity of the Degraded Half-Duplex Relay Channel
离散无记忆半双工中继信道由从源到中继和目的地的广播信道和从源和中继到目的地的多址接入信道构成。当中继侦听时，信道以广播模式操作。当中继发送时，信道切换到多址模式。如果广播分量信道在物理上降级，则半双工中继信道也将被称为物理降级。这种退化的半双工中继信道的容量进行检查。它表明，块马尔可夫编码建议在开创性的论文由封面和El Gamal可以修改，以实现容量的退化半双工中继信道。在码构造中，中继的重复发送调度取决于要发送的消息，因此调度本身携带信息。如果时间表被限制为确定性的，它表明，可以通过简单的管理跨广播和多址接入组件信道的信息流来实现的能力。
2007-08-16 cs.IT math.IT
A Proof of the Strong Converse Theorem for Gaussian Broadcast Channels via the Gaussian Poincaré Inequality
证明了具有两个目的地的高斯广播信道具有强逆性质。这意味着，对于以具有渐近平均错误概率$<1$的公共速率对操作的每个分组码序列，速率对必须位于由Cover和Bergmans导出的容量区域内。我们的分析所需的主要数学工具是对数Sobolev不等式，称为高斯庞加莱不等式。
2017-06-08 cs.IT math.IT
Optimal Encoding Schemes for Several Classes of Discrete Degraded Broadcast Channels
考虑无记忆降级广播信道（DBC），其中信道输出是信道输入和信道噪声的单字母函数。作为示例，对于高斯广播信道（BC），该单字母函数是常规欧几里德加法，并且对于二进制对称BC，该单字母函数是伽罗瓦域二加法。本文确定了几类离散无记忆的DBCs，一个相对简单的编码方案，我们称之为自然编码，实现容量。自然编码（NE）使用相同的单字母函数将来自独立码本（每个接收器一个）的符号组合在一起，从而增加了信道的失真。每个NE码本的字母表大小受信道输入的字母表大小的限制。受Witsenhausen和Wyner的启发，本文定义了条件熵界函数$F^*$，研究了它的性质，并应用它们证明了对于多接收机广播Z信道，NE达到了容量域的边界。然后，本文定义了输入对称DBC，介绍了输入对称DBC的置换编码，并证明了它的最优性。因为它是置换编码的特殊情况，所以NE是两个接收器组操作DBC的容量实现。结合广播Z信道和群运算DBC的结果，证明了NE对于离散乘法DBC也是最优的。同时，本文还提供了两个接收器的二进制对称的DBC和广播Z信道的显式参数表达式。
2011-10-23 cs.IT math.IT
The Secrecy Rate Region of the Broadcast Channel
在本文中，我们考虑的情况下，一个源节点希望广播两个各自的接收器的两个机密消息，而窃听器也收到发送的信号。该模型的动机是无线通信，其中个人安全消息通过开放媒体广播，并可以由任何非法接收器接收。秘密级别由窃听者的含糊率来衡量。我们首先研究一般（非退化）广播信道的机密消息。我们提出了一个内界的秘密容量区域为这个模型。内界编码方案基于随机分箱和Gelfand-Pinsker分箱的组合。该方案在广播信道上满足Marton内界，且没有机密性约束.我们进一步研究的情况下，信道退化。对于含有机密信息的降级广播信道，我们给出了保密容量域。我们实现的编码方案是基于覆盖的叠加方案和随机装箱。我们把这个方案称为秘密叠加方案。在这个方案中，我们证明了第一层的随机化增加了第二层的保密率。该容量区域与降级的广播信道的容量区域相匹配，而没有安全约束。它还匹配传统的窃听信道的保密能力。我们的逆证明是基于传统的退化广播信道的逆证明和Csiszar引理的组合。最后，我们假设信道是加性高斯白噪声（AWGN），并证明了高斯码本的秘密叠加方案是最优的。利用广义熵幂不等式进行逆证明。
2008-07-30 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
Rate Regions for Relay Broadcast Channels
部分协作中继广播信道（RBC）是具有一个源节点和两个目的地节点（目的地1和2）的三节点网络，其中目的地1可以充当中继以帮助目的地2。得到了离散无记忆部分合作RBC容量区域的内、外界。当中继功能被禁用时，内界和外界减少到广播信道的容量区域上的新边界。四类红细胞进行了详细研究。对于具有退化消息集的部分合作RBC，得到了其内界和外界。对于半确定部分合作RBC和正交部分合作RBC，建立了容量域。对于具有非匹配降级子信道的并行部分协作RBC，建立了降级消息集情况下的容量域。当源节点仅具有用于目的地2的私有消息时也建立容量，即，信道减少到具有不匹配的降级子信道的并行中继信道。
2006-06-15 cs.IT math.IT
Strong Converse for Classical-Quantum Degraded Broadcast Channels
我们考虑通过退化的广播信道传输经典信息，其输出是两个量子系统，其中一个的状态是另一个的退化版本。Yard等人证明了这种通道的容量区域包含在由某些熵量表征的区域中。我们证明，该区域满足强逆属性，即，在传输信息的速率位于该区域之外的最大概率的错误收敛到一个指数的信道的使用次数。在建立这个结果时，我们证明了一个二阶Fano型不等式，这可能是独立的利益。我们在证明中使用的一个强有力的分析工具是量子去极化半群的量子逆超压缩性的张量化性质。
2019-05-02 cs.IT math.IT quant-ph
New Strong Converse for Asymmetric Broadcast Channels
我们考虑离散无记忆非对称广播信道。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。
2020-08-09 cs.IT math.IT
The Dispersion of Broadcast Channels With Degraded Message Sets Using Gaussian Codebooks
本文研究退化消息集两用户广播信道，在非高斯噪声和球形码本下推导二阶可达速率区域，比较SIC与JNN译码及两种错误概率准则，发现两种译码的二阶可达区域相同，并推广到准静态衰落情形。
2024-10-23 cs.IT math.IT
Secure Broadcasting Using Independent Secret Keys
研究了具有独立密钥的安全广播问题。特定的情况下进行了分析，其中一个共同的消息必须广播到两个合法的接收器，而保持外部窃听者无知的it.The发送器共享独立的秘密密钥足够高的速率与两个合法的接收器，这可以用在不同的方式：他们可以被用来作为一次性垫加密的共同消息，作为虚构的消息窃听编码，或作为这些的混合。在本文中，容量的结果建立时，涉及三个接收器的广播信道退化。如果这两个合法的信道是窃听者的信道的降级版本，它表明，一次性垫的方法是最佳的几种情况下，产生相应的容量表达式。或者，窃听编码的方法被证明是最佳的，如果窃听者的信道相对于两个合法的信道，建立在这种情况下的能力，以及退化。如果窃听者的信道既不是最强的，也不是最弱的，一个复杂的方案，仔细结合了一次性密码本和窃听编码与虚构的消息的概念，原来是实现容量。最后，我们也得到了一般的非退化广播信道的一些结果。
2018-02-19 cs.IT math.IT
Secrecy Rate Region of the Broadcast Channel with an Eavesdropper
在本文中，我们考虑的情况下，一个源节点希望广播两个机密消息的两个接收器，而窃听器也收到发送的信号。该模型的动机是无线通信，其中个人安全消息通过开放媒体广播，并可以由任何非法接收器接收。秘密级别是由窃听者的含糊率来衡量的。我们首先研究一般（非退化）广播信道与窃听。我们提出了一个内界的秘密容量区域为这个模型。该内界基于随机分箱和Gelfand-Pinsker分箱的组合。我们进一步研究了信道退化的情况。对于存在窃听者的退化广播信道，我们给出了保密容量域。我们实现的编码方案是基于覆盖叠加方案和随机合并。我们把这个方案称为秘密叠加方案。我们的逆证明是基于传统降级广播信道的逆证明和西西萨尔引理的结合。然后，我们假设信道是加性高斯白噪声（AWGN），并表明与高斯码本的秘密叠加方案是最佳的。利用Costas熵幂不等式进行逆证明。最后，我们使用广播策略的缓慢衰落窃听信道时，只有窃听者的信道是固定的，在发射机已知。我们推导出最佳的功率分配的编码层，最大限度地提高了总的平均速率。
2009-10-19 cs.IT math.IT
Error Exponents for Broadcast Channels with Degraded Message Sets
我们考虑一个广播信道与退化的消息集，其中一个单一的发射机发送一个共同的消息，两个接收机和一个私人消息的接收器只。这项工作的主要目标是找到新的下界的错误指数的强用户，一个应该解码的消息，和弱用户，应该解码的共同消息。不像以前的作品，次优解码器的地方使用，我们在这项工作中得出的指数属于最佳解码，并取决于这两个速率。我们采取两种不同的方法。第一种方法部分地基于Gallager型边界技术的变体，该技术在更早的关于擦除/列表解码的错误指数的工作中提出。由此产生的下限是很容易理解和计算。第二种方法是基于一种植根于统计物理学的技术，从最初的一步开始，它就呈指数级紧密。这种技术是基于分析某些枚举器的统计数据。数值结果表明，这种方法得到的边界比第一种方法和以前的结果更紧。然而，推导比第一种方法更复杂，并且检索到的指数更难以计算。
2009-06-07 cs.IT math.IT
The Capacity Region for Classes of Sum-Broadcast Channels
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文计算了退化、少噪声、更强能力、确定性或半确定性广播信道之和的容量区域，通过证明辅助接收机外边界匹配Marton内边界，推广了El Gamal的结果。
2026-06-12 cs.IT math.IT
Multi-User Semantic Fusion for Semantic Communications over Degraded Broadcast Channels
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
针对退化广播信道语义通信研究不足的问题，提出多用户语义融合与DBC感知的CSI嵌入方法，实现无线图像广播中两用户性能的动态平衡，并优于传统广播方案。
2024-06-15 cs.AI cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of a Class of Broadcast Channels with an Eavesdropper
我们研究了在广播信道中存在窃听者的情况下，单个发送器和多个接收器之间通信的安全性。我们考虑几个特殊类别的渠道。作为第一个模型，我们考虑退化的多接收器窃听信道，合法的接收器表现出退化的顺序，而窃听者是更多的噪音相对于所有合法的接收器。建立了该信道模型的保密容量域。其次，我们考虑并行多接收器窃听信道，在每个子信道中具有较低的噪声顺序，其中该顺序对于所有子信道不一定相同。建立了该信道的公共信息保密容量和和保密容量。第三，我们研究了一类特殊的退化并行多接收机窃听信道，并给出了一个更强的结果。特别地，我们研究了两个子信道两个用户和一个窃听者的情况，其中在每个子信道中存在退化顺序，使得在第一个（resp.第二）子信道第二（resp.第一）接收器相对于第一（分别）接收器降级。第二）接收机，而窃听者相对于两个子信道中的两个合法接收机降级。我们确定该信道的保密容量区域。最后，我们专注于这个先前的信道模型的一个变体，其中发射机可以在任何时候只使用一个子信道。我们的特点，这个信道的保密容量区域。
2008-12-01 cs.IT math.IT
Degradedness Under Cooperation
本文提出新的退化性概念，证明在特定条件下解码转发是最优策略，并推导了广播信道的容量界限。
2025-12-03 cs.IT math.IT
Incremental Relaying for the Gaussian Interference Channel with a Degraded Broadcasting Relay
本文研究了带内接收带外发送中继的两用户高斯中继干扰信道的增量中继策略，其中中继和两个接收机之间的链路被建模为退化的广播信道。结果表明，广义散列和转发（GHF）可以实现该信道的容量区域内的一个恒定的比特数在一定的弱中继制度，其中的发射机到中继链路增益不是无限强于发射机和接收机之间的干扰链路。GHF中继策略理想地适合于广播中继，因为它可以以增量方式实现，即，到一个接收机的中继消息是到另一个接收机的消息的降级版本。在高信噪比（SNR）状态下的广义自由度（GDoF）分析表明，在对称信道设置中，每个公共中继比特可以根据操作状态渐进地将和速率提高大约一个比特或两个比特，并且速率增益可以被解释为仅来自公共消息速率的提高，或者可替换地，在非常弱的干扰状态下，仅仅来自私有消息的速率改进。此外，本文研究了一个不对称的情况下，中继只有一个单一的链接到一个目的地。结果表明，只有一个中继目的地链路，近似容量区域可以建立一个较大的政权的信道参数。此外，从GDoF的角度来看，由于中继的总容量增益现在可以被认为是仅来自信号中继或仅来自干扰转发。
2012-12-12 cs.IT math.IT
Degraded Broadcast Channel with Secrecy Outside a Bounded Range
研究了保密性在有界范围外的$K$ -接收机降级广播信道，其中发射机向$K$接收机发送$K$消息，并且信道质量从接收机$K$到接收机1逐渐降级.对于$1\leq k\leq K$，每个接收机$k$需要解码消息$W_1,\ldots,W_k$，对于$k=1,\ldots, K-2$，每个接收机$k$需要保持不知道$W_{k+2},\ldots,W_K$。因此，每个消息$W_k$对于具有至少两级较差信道质量的接收机保持安全，即，接收器1、$\ldots$、$k-2$。秘密容量区域的充分特征。可实现的方案为每个消息指定一个叠加层，其中对每个层采用分箱。联合嵌入式编码和装箱，以保护所有上层消息从低层接收器。此外，该方案允许相邻层共享速率，使得每个消息的部分速率可以与其直接的上层消息共享，以扩大速率区域。更重要的是，一个感应方法被开发来执行Fourier-Motzkin消除的$2K$变量从顺序的$K^2$界限，以获得一个封闭的形式可实现的速率区域。一个外部边界的开发，匹配的可实现的速率区域，其证明涉及递归构造的速率界限，并利用直觉获得的可实现的计划。
2017-10-31 cs.IT math.IT
Inner and Outer Bounds on the Secrecy Capacity of Degraded Broadcast Channels with RMSI and Transmitter CSI
University of Quebec in Montreal (UQAM)（蒙特利尔大学）；Ferdowsi University（费尔多西大学）
研究外部窃听者存在下退化广播信道的保密容量，考虑发射机非因果信道状态信息（CSI）和接收机消息侧信息（RMSI），推导保密速率区域的内外界，并扩展到高斯退化广播信道。
2026-06-25 cs.IT eess.SP 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
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
"Pretty strong" converse for the private capacity of degraded quantum wiretap channels
在最近针对可降解量子信道的量子和私有容量的“相当强”的逆[Morgan/Winter，IEEE Trans. Inf. Theory 60（1）：317-333，2014]的脉络中，我们使用相同的技术，特别是最小熵的演算，来示出针对降级的经典-量子-量子（cqq-）窃听信道的私有容量的相当强的逆，其推广了Wyner的降级的经典窃听信道的模型。虽然结果不是完全紧密的，在错误和隐私参数的区域（逆界对于其成立）与更大的不适用区域之间留下一些间隙，但是它代表了朝向理解窃听信道的强逆的进一步步骤[cf. Hayashi/Tyagi/Watanabe，arXiv：1410.0443 for the classical case].
2016-04-26 cs.IT math.IT quant-ph
Fusion-Based Multi-User Semantic Communications for Wireless Image Transmission over Degraded Broadcast Channels
针对退化广播信道上的无线图像传输，提出基于融合的多用户语义通信系统，通过灵活语义融合模块和MLP权重调整，实现优于传统方法的性能。
2023-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
Information Spectrum Approach to Strong Converse Theorems for Degraded Wiretap Channels
我们认为块码退化窃听信道中的合法接收器解码的消息与渐近错误概率不大于$\varepsilon$，但泄漏到窃听消失。对于离散无记忆和高斯窃听信道，我们表明，传输的最大速率不依赖于$\varepsilon\in [0,1)$，即，这样的信道具有部分强逆性质。此外，我们推导出部分强逆属性的充分条件，以保持无记忆，但非平稳对称和退化窃听信道。我们的证明技术利用信息谱方法，这使我们能够建立一个必要和充分的条件，部分强逆举行一般窃听渠道没有任何信息稳定性的假设。
2014-09-26 cs.CR cs.IT math.IT
Partial Strong Converse for the Non-Degraded Wiretap Channel
我们证明了部分强逆属性的离散无记忆\emph{non-degraded}窃听信道，我们需要泄漏到窃听消失，但允许一个渐近的错误概率$ε\in [0,1)$的合法接收器。我们表明，当传输速率是以上的保密能力，正确解码的概率在合法的接收机呈指数衰减到零。因此，最大传输速率对于$ε\in [0,1)$是相同的，并且部分强逆性质成立。我们的工作是受到最近开发的技术的启发，基于信息谱方法和估计正确解码的概率的指数的Adriff-Cramer界。
2016-11-17 cs.CR cs.IT math.IT
An Integer Programming Approach to UEP Coding for Multiuser Broadcast Channels
本文提出了一种整数规划方法来构造多用户广播信道的不等差错保护（UEP）码。我们表明，最佳的代码可以构造满足整数规划界。在此基础上，我们计算了衰落广播信道的渐近码率，并进行了吞吐量分析。
2014-01-21 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity Region of the Gaussian MIMO Broadcast Channel
在本文中，我们考虑的情况下，源节点希望通过高斯MIMO广播信道广播两个各自的接收机的两个机密消息。分线器还经由另一MIMO信道接收所传输的信号。首先，我们假设通道是退化的，并且窃听器具有最差的通道。我们建立了这种情况下的容量区域。我们的可重复性方案是高斯码的叠加和层内的随机化的组合，我们将其称为秘密叠加编码。对于外界，我们使用增强信道的概念来证明高斯码的秘密叠加是最优的。我们表明，我们只需要增强合法接收者的信道，窃听者的信道保持不变。然后将退化情形的结果推广到非退化情形。我们表明，秘密叠加的高斯码，随着连续解码不能工作时，信道没有退化。我们开发了一种秘密脏纸编码（SDPC）方案，并表明SDPC对于该信道是最优的。最后，我们调查的具体情况下，发射机和窃听者有多个天线，而两个预期的接收器有一个天线的实际特征。我们的特点的保密能力区域的广义特征值的接收机信道和窃听信道。我们将此配置称为MISOME情况。在高信噪比下，我们证明了容量区域是两个矩形区域的凸闭包。
2009-10-19 cs.IT math.IT
The capacity region of a product of two unmatched Gaussian broadcast channels with three particular messages and a common message
本文考虑了高斯广播信道与两个不匹配的退化组件，三个特定的消息，和一个共同的消息，是为所有三个接收器。它示出，对于这个信道叠加编码和高斯信令是足以实现在容量区域中的每一个点。
2009-11-03 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
On The Capacity of Broadcast Channels With Degraded Message Sets and Message Cognition Under Different Secrecy Constraints
本文研究了具有退化消息集和消息认知的三接收机广播信道。该模型由用于所有三个接收器的公共消息、仅用于两个接收器的私有公共消息和用于这两个接收器的两个附加私有消息组成，使得每个接收器仅对一个消息感兴趣，而完全认识另一个消息。首先，该模型的调查没有任何保密约束，其中的容量区域的建立，表明直接扩展的Körner和马顿内界的调查情况是最佳的。特别是，这与Nair和Wang的结果一致，该结果表明间接解码的想法-引入以改进Körner和Marton内边界-并没有为这种情况提供更好的区域。此外，通过使私有消息是机密消息，引入了一些保密性约束。两种不同的保密标准被认为是：联合保密和个人保密。对于这两个标准，提供了一般可达到的速率区域。此外，如果两个合法接收者比窃听者更有能力，则建立联合和单独的保密能力区域。所建立的容量区域表明，与联合保密标准相比，单独保密标准可以提供更大的容量区域，因为每个认知消息可以用作另一个单独消息的秘密密钥。此外，联合保密能力是建立一个更一般的类更有能力的信道，其中只有两个合法的接收机之一是更有能力比窃听。这是通过显示Nair和El Gamal引入的间接解码的原理对于这类信道是最佳的来完成的。这个结果与非保密情况相反，在非保密情况下，间接解码不提供任何增益。
2016-01-25 cs.IT math.IT
Benefits of Cache Assignment on Degraded Broadcast Channels
降级的K-用户广播信道（BC）的研究时，接收器方便与缓存存储器。下限和上限是根据容量-存储器权衡得出的，即，在BC上的最大可靠通信速率作为接收器的高速缓存大小的函数，并且边界被示出为在某些特殊情况下匹配。通过两个新的编码方案，受益于非均匀的高速缓存分配的下限。下限和上限也建立在全局容量-存储器权衡上，即，取决于最大的容量-存储器折衷，该折衷可以通过优化接收机的高速缓存大小而获得，该高速缓存大小受制于总的高速缓存预算。当总的高速缓存存储器预算足够小或足够大时，边界重合，其特征在于BC统计。对于小的高速缓存存储器，最好将所有高速缓存存储器分配给最弱的接收器。在这种情况下，全局容量-内存权衡随着总缓存预算除以系统中的文件数量而增长。换句话说，在这种情况下可以实现完美的全局缓存增益，并且性能对应于网络中的所有缓存内容对所有接收器都可用的系统。对于大的高速缓存存储器，最佳的是将正高速缓存存储器分配给每个接收器，使得与较强接收器相比，较弱接收器被分配较大的高速缓存存储器。在这种情况下，全局容量-内存权衡的增长率进一步除以用户数量，这对应于本地缓存增益。数值表明，除非BC是完全对称的，否则在所有机制中，总缓存内存的均匀缓存分配都是次优的。对于擦除BC，在小高速缓存大小的情况下分析地证明了这种说法。
2017-02-26 cs.IT math.IT
Broadcast Channels with Privacy Leakage Constraints
研究了具有泄漏约束的一个公共消息和两个私有消息的广播信道（BC），其中泄漏率是消息和信道符号串之间的归一化互信息。每个私有消息的目的地是不同的用户，并且到另一个接收器的泄漏率必须满足约束。该模型捕获了关于保密的几种场景，即，当两个、其中一个或两个私人消息都是秘密时。当窃听者知道码本时，推导出泄漏容量区域的内外界。内界依赖于一个类似马顿的代码结构和似然编码器。建立均匀近似引理，其陈述由编码器在Marton码本中的每个二进制上引起的边缘分布是近似均匀的。在没有泄漏约束的情况下，内界恢复Marton区域，外界减少到UVW外界。边界匹配半确定性（SD）和物理退化（PD）的BC，以及与退化的消息集的BC。SD-BC和具有降级消息集的BC的泄漏容量区域针对不同的保密场景恢复过去的结果。一个Blackwell BC的例子说明了结果，并显示了它的泄漏容量区域的变化，从容量区域没有保密的secondary容量区域为不同的保密方案。
2017-05-28 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
The Capacity Region of a Class of Discrete Degraded Interference Channels
我们提供了一个单一的字母表征的容量区域的一类离散退化干扰信道（DDIC）。所考虑的DDIC类包括Benzel研究的离散加性退化干扰信道（DADIC）。我们发现，对于所研究的DDIC类，编码器合作并不增加容量区域，因此，DDIC类的容量区域与相应的降级广播信道的容量区域相同。
2006-10-06 cs.IT math.IT
Scheduling for Stable and Reliable Communication over Multiaccess Channels and Degraded Broadcast Channels
信息论的论点集中于对信息传输的可靠性进行建模，假设在源处有无限的数据可用，从而忽略了各个源处消息生成时间的随机性。然而，在信息传输网络中，不仅可靠的传输很重要，而且稳定性也很重要，即，消息从产生到成功接收的平均延迟的有限性。通常情况下，延迟分析是单独使用传输理论的论点，而可靠的信息传输是使用信息论研究。在这篇论文中，我们通过适当地结合来自这两个领域的模型来共同研究数据通信的这两个重要方面。特别是，我们的消息，到达一个随机的过程中，（i）在多址信道，独立解码或联合解码，以及（ii）在退化的广播信道的模型预定的通信。提出的调度策略允许达到一定的最大数量的消息同时传输。在论文的第一部分中，我们建立了一个多类离散时间共享处理机排队模型，并研究了该排队模型的稳定性。特别地，我们用一个定义在可数状态空间上的离散时间马尔可夫链对排队系统建模，并建立了（i）该链的$c$ -正则性的充分条件，以及该状态的函数$c$的正常返性和平稳平均的有限性，（ii）该链的瞬时性的充分条件.这些稳定性结果构成了本文得出的结论的基础。
2006-09-05 cs.IT cs.NI 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
Hybrid Coding for Gaussian Broadcast Channels with Gaussian Sources
本文考虑了一个退化的高斯广播信道，高斯源进行通信。当信源独立时，本文证明了混合编码与信源和信道编码分离时的最佳失真区域相同。它还表明，未编码的传输不是最佳的这种设置。对于相关信源，在一定信噪比阈值下，混合编码策略比分离信源-信道编码具有更好的失真区域。因此，对于具有相关高斯源的高斯广播信道，混合编码是一个很好的选择。
2009-06-15 cs.IT math.IT
Broadcast Channels with Cooperating Decoders
我们考虑在一般离散无记忆广播信道（BC）与部分合作接收器的通信问题。在我们的设置中，接收器能够在解码从发射器发送的消息之前，通过有限容量的无噪声会议链路交换消息。在本文中，我们制定了一般问题的广播与合作。我们首先找到容量区域的情况下，BC是物理退化。然后，我们给出了一般广播信道，两个独立的消息的情况下，和单一的公共消息的情况下，可扩展性的结果。
2006-11-01 cs.IT math.IT
