Polar Coding for Common Message Only Wiretap Broadcast Channel
针对两个合法接收者和一个窃听者的窃听广播信道，提出了一种极化编码方案。我们考虑一个模型，在该模型中，发射机希望发送一个私人和机密的消息，必须可靠地解码的接收器，和机密的消息也必须（强）从窃听者的安全。编码方案旨在使用最佳的随机率，并且不对信道的对称性或退化性做出任何假设。本文通过提出一种新的链接结构，扩展了以前关于窃听信道的极化码的工作，该链接结构允许可靠和安全地向两个不同的接收器发送相同的机密消息。这种构造引入了在保密性分析中需要考虑的编码方案中所涉及的随机变量之间的新的依赖关系。
2019-02-18 cs.IT math.IT
On Pliable Index Coding
在[S.布拉马角Fragouli，“易变索引编码”，IEEE信息论学报，第61卷，第11期，第11页。6192-6203，2015]。在PICOD中，我们考虑一个服务器持有一组消息，还有一组客户端拥有一个消息子集。如果每个客户端接收到它没有的任何消息，它就会感到满意。讨论了一类边信息连续的PICOD。我们提供了两种极端情况下的索引代码-对于每个客户端得到一个所需的消息和一个类，其中有效的客户端解码的消息的总数是最大化的类。索引编码问题的另一个变体是-c-约束柔性索引编码问题[Linqi Song，Christina Fragouli和Tianchu Zhao，“A Pliliable Index Coding Approach to Data Shuffling，”arXiv：1701.05540v3 [cs.IT] 2018年5月3日]。它基本上是具有c约束的PICOD，即每个消息最多由要求该消息的c客户端解码。我们提供的索引代码的一些类的这种变体与连续的边信息。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Short-Message Quantize-Forward Network Coding
单中继信道的最新研究表明，长消息编码的量化前向（QF）与短消息编码的压缩前向（CF）具有相同的可靠速率。结果表明，短消息QF与向后或流水线（滑动窗口）解码也达到相同的速率。类似地，对于许多中继和源，具有后向解码的短消息QF实现与长消息QF相同的速率。指出了短消息编码的几个实际优点，例如，减少延迟和更简单的调制。此外，短消息编码让中继使用解码转发（DF），如果他们的信道质量是好的，从而实现多输入，多输出（MIMO）增益是不可能与长消息编码。最后，可以通过将长消息散列为短消息来组合长消息和短消息编码的优点。
2011-05-05 cs.IT math.IT
Optimal Coding Functions for Pairwise Message Sharing on Finite-Field Multi-Way Relay Channels
本文研究了有限域多路中继信道中的成对消息共享问题，多个用户通过一个中继交换消息，并且用户可以共享部分源消息（这意味着某些消息部分是多个用户所共有的）.在本文中，我们设计了一个最佳的功能解码前向编码方案，考虑到共享的消息。更具体地说，我们设计了一个最佳的功能，中继解码（从上行链路上的用户）和转发（回到下行链路上的用户）。然后，我们表明，这个建议的功能解码前向编码方案可以实现有限域多路中继信道的容量区域与成对的消息共享。本文推广了我们以前的结果的情况下，三个用户到任何数量的用户。
2014-02-06 cs.IT math.IT
Weakly Secure Symmetric Multilevel Diversity Coding
多级分集编码是一种经典的编码模型，其中对多个相互独立的信息消息进行编码，使得可以对不同的消息提供不同的可靠性要求。众所周知，{ \em叠加编码}，即分别编码独立消息，对于对称多级分集编码（SMDC）是最佳的（Yeung-Zhang 1999）。在目前的文件中，我们认为弱安全SMDC的安全约束注入每个单独的消息，并提供了一个完整的表征叠加编码的条件下，是最佳的和速率。提出了两种联合编码策略，与叠加编码相比可以节省速率，其中一个消息的一些编码组件可以用作另一个消息的加密密钥。通过应用不同的变种韩不等式，我们表明，缺乏机会，以应用这两种编码策略直接意味着叠加编码的最优性。它进一步表明，在一组特定的安全约束下，所提出的联合编码策略之一，可以用来构建一个代码，实现最佳的速率区域。
2020-06-10 cs.IT math.IT
On the Capacity Region for Secure Index Coding
我们研究的索引编码问题中存在的窃听者，其目的是不允许窃听者学习任何单一的消息，除了它可能已经知道的边信息进行通信。我们建立了一个外边界的索引编码问题，其中包括polymatroidal和安全约束，以及一组额外的解码约束的基础安全容量区域的合法接收器。然后，我们提出了一个安全的复合编码方案的变体，这产生了一个内界的安全容量区域的索引编码问题。为了安全复合编码的可验证性，可能需要具有极小速率的秘密密钥以确保想要与窃听者相同的消息的每个合法接收者比窃听者知道至少两个以上的消息。对于所有安全可行的索引编码问题，四个或更少的消息，我们的数值结果建立安全的索引编码容量区域。
2018-09-10 cs.IT math.IT
Multiterminal source coding with complementary delivery
研究了相关信息源的编码问题。从两个相关源发出的消息被联合编码，并被传递到两个解码器。每个解码器可以访问两个消息中的一个，以使其能够再现另一个消息。率失真函数的编码问题和它的有趣的属性澄清。
2008-04-11 cs.IT math.IT
Short Message Noisy Network Coding with Rate Splitting
提出了一种基于速率分割的短消息噪声网络编码（SNNC-RS）编码策略。Hou和Kramer已经表明，在有利位置的中继执行解码转发（DF）并且其余中继执行短消息噪声网络编码（SNNC）的混合协作策略可以优于噪声网络编码（NNC）。我们提出的策略进一步提高了这种混合SNNC-DF合作策略的速率性能。在所提出的方案中，叠加编码被纳入SNNC编码，以促进部分干扰消除DF中继，从而提高整体速率。为了证明所提出的SNNC-RS策略的增益，分析了具有一个DF中继和一个SNNC-RS中继的离散无记忆双中继网络的可实现速率，并与没有速率分裂的情况进行了比较。在高斯双中继网络中评估所获得的速率，并证明了在没有速率分裂的情况下所获得的速率增益。
2014-12-19 cs.IT math.IT
A Relation Between Network Computation and Functional Index Coding Problems
在网络编码问题中，网络中的接收器需要源消息的子集，与此相反，在网络计算问题中，接收器需要源消息的函数。类似地，在功能索引编码问题中，客户端的辅助信息和需求包括由发送器保持的信息消息的不相交的功能集合，而不是如在常规索引编码问题中的情况那样的消息的不相交的子集。众所周知，任何网络编码问题都可以转化为索引编码问题，反之亦然。在这项工作中，我们建立了网络计算问题和一类函数索引编码问题之间的类似关系，即，其中只有客户端的需求包括消息的功能。我们表明，任何网络计算问题都可以转换成一个功能索引编码问题，其中一些客户端的需求功能的消息，反之亦然。我们证明了一个网络计算问题的解决方案存在，当且仅当一个功能索引代码（由网络计算问题确定的特定长度）的一个适当构造的功能索引编码问题存在。而且，一个函数索引编码问题承认一个特定长度的解决方案，当且仅当一个适当构造的网络计算问题承认一个解决方案。
2016-03-17 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
An Importance Aware Weighted Coding Theorem Using Message Importance Measure
在信源编码中有许多场景，其中不仅要考虑码长，还要考虑每个值的重要性。与传统的编码定理不同，通过对码长增加重要性权重，定义了加权码字长度的平均代价作为码的重要性度量。这种新的信息理论度量通过关注用户的选择，根据用户的关注为每个符号分配重要性权重，从而推广了平均码字长度。在此基础上，给出了边界的编码定理，所得结果是传统编码定理的推广。
2020-05-21 cs.IT math.IT
Secure Multiplex Coding Over Interference Channel with Confidential Messages
本文给出了具有两个秘密信息的两用户干扰信道容量域的内界和外界。通过将安全复用编码添加到文献[15]中的纠错方法中，该方法实现了迄今为止干扰信道的最佳可实现容量区域，我们已经证明，与文献[2]相比，改进的安全容量区域是整个Han-Kobayashi区域。此外，该构造不仅消除了为实现安全性而添加伪消息所带来的速率损失，而且将文献[2]中原有的弱安全条件变为强安全条件。然后，我们还计算了一组秘密消息的模糊率，当消息长度有限或信息率较高时，我们的结果为最坏情况下模糊率的界提供了一个很好的近似。我们的结果可以很容易地扩展到高斯干扰信道，很少的努力。
2011-09-20 cs.IT math.IT
Very Pliable Index Coding
在索引编码的灵活变体中，接收器被允许解码任何先验未知的新消息。这种变体的最佳码设计涉及识别每个接收器对新消息的选择，该新消息使总传输速率最小化。本文提出了一种配方，进一步放宽柔韧的索引编码的解码要求，允许接收器解码不同的新消息，根据消息的实现。这种放松被证明是提供没有率的好处时，使用线性码，但可以实现严格的更好的速率一般。的情况下，证明了传输速率是更好的消息大小是有限的，而不是当它是渐近大。这与传统的通信方式形成鲜明对比。
2022-05-05 cs.IT math.IT
An Optimal Coding Strategy for the Binary Multi-Way Relay Channel
我们推导了二进制多路中继信道的容量，在该信道中，多个用户通过中继以共同的速率交换消息。容量是通过一种新的函数解码前向编码策略来实现的。在功能-解码-前向编码策略中，中继解码用户消息的功能而不需要解码单个消息。要由中继器解码的功能被定义为使得当中继器将功能广播回用户时，每个用户能够解码所有其他用户的消息。
2010-04-14 cs.IT math.IT
Distributed Source Coding with One Distortion Criterion and Correlated Messages
本文考虑了具有一个失真准则和相关信息的分布式（或多端）信源编码。这个问题也可以称为“相关消息的Berger-Yeung问题”。它对应于基于图的框架的信源编码部分，用于在多址信道（MAC）上传输一对相关信源，其中一个是无损的，另一个是有损的。结果，为该问题提供了可实现的率失真区域。它是一个信息论表征的指数增长率（作为源样本的数量的函数）的大小的二分图，可以表示一对相关的源满足一个失真标准。给出了可拓性和逆部的严格证明。同时证明了具有相关消息的Berger-Yeung问题与具有相关消息的半确定性广播信道之间存在函数对偶。这意味着一个问题的最佳编码器-解码器映射成为对偶问题的最佳解码器-编码器映射。在对偶结构中，给出了信源失真测度和信道代价测度这两个对偶问题中消息的相关结构。
2009-08-15 cs.IT math.IT
Secure Multiplex Coding with a Common Message
我们确定了一个共同的消息的安全多路复用编码的容量区域，并评估互信息和含糊率的秘密消息的集合的第二个接收者（窃听者），这是没有评估的山本等人。
2011-05-24 cs.CR cs.IT math.IT
Network Coding over a Noisy Relay : a Belief Propagation Approach
近年来，网络编码已经被研究为在无线网络中获得改进的方法。以前的工作的一个典型的假设是，中继节点执行网络编码可以解码的消息从源完美。在一个简单的中继网络上，我们设计了一个方案，即使在中继节点不能完全解码其接收到的消息时，也能获得网络编码增益。在我们的方案中，在中继节点的操作类似于在信念传播的消息传递，发送对数似然比（LLR）的网络编码的消息到目的地。仿真结果表明，在不同的信道条件下获得的增益。本文的目的不是给出一个理论结果，而是指出在嘈杂的情况下，网络编码与用户合作可能的相互作用。外信息传输（EXIT）图被证明是一个有用的工程工具，以分析性能的联合信道编码和网络编码在网络中。
2007-01-09 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Broadcast Channel with Confidential Messages: A Random Binning Analogy
在强保密性和随机性约束下，针对含有机密信息的离散无记忆广播信道，提出了一种低复杂度的极化编码方案。我们的计划扩展了以前的工作，通过使用一个最佳速率的均匀随机性的随机编码器，并避免假设的对称性或退化的性质的信道。这些扩展的代价是编码器和解码器需要共享一个大小可以忽略不计的秘密种子，并通过链接来增加块长度。我们还强调了所提出的极化编码方案和保密容量区域的随机分仓证明之间的密切概念联系。
2016-03-05 cs.IT math.IT
Using Network Coding to Achieve the Capacity of Deterministic Relay Networks with Relay Messages
本文推导了具有中继消息的确定性中继网络的容量。我们考虑一个由五个节点组成的网络，其中四个节点只能通过第五个节点进行通信。然而，第五节点不仅仅是中继，因为它可以与其他网络节点交换私有消息。首先，我们开发了一个上界的容量区域的概念的基础上，一个单侧精灵。在可验证性证明的过程中，我们还推导出了一个4用户中继网络的确定性容量（没有私人消息在中继）。容量实现方案使用两种网络编码技术的组合：简单排序方案（SOS）和迂回方案（DS）。在SOS中，我们在每个用户处对传输的比特进行排序，使得双向消息将在中继器处以相同的信道级别被接收，而DS背后的基本思想是消息的某些部分遵循到其各自目的地的间接路径。因此，本文旨在表明，用户合作和网络编码可以提高吞吐量，即使当用户不直接连接到对方。
2014-04-26 cs.IT math.IT
On the Achievable Rate Regions for Interference Channels with Degraded Message Sets
具有降级消息集的干扰信道（IC-DMS）指的是这样的通信模型，其中两个MIMO尝试通过公共介质同时与它们各自的接收机通信，并且其中一个MIMO具有关于由另一个MIMO发送的消息的完整和先验（非因果）知识。一个编码方案，共同具有的优点，合作编码，协作编码，脏纸编码，开发这样的信道。借助于这种编码方案，在离散无记忆和高斯的情况下，IC-DMS的可实现的速率区域的推导，其中，在一般情况下，包括几个以前已知的速率区域。高斯情况下的数值例子表明，在高干扰增益制度，派生的可实现的速率区域提供了相当大的改进，这些现有的结果。
2007-04-05 cs.IT math.IT
Secure Multiplex Coding with Dependent and Non-Uniform Multiple Messages
安全多路复用编码（SMC）是一种用于消除由于在传输信号中包含随机比特而导致的具有机密消息的窃听信道和广播信道的编码中的速率损失的技术。SMC用其他有意义的秘密消息替换随机比特，并且秘密消息的集合用作隐藏其余消息的随机比特。在以往的研究中，多个秘密消息被假设为具有独立和均匀的分布，这在实际中是很难保证的。我们删除了这个限制性的假设，由一个泛化的通道可分辨性技术。给出了以任意给定的纠错码为成分的SMC的实用构造技术和SMC的信道通用编码。利用与信道通用SMC相同的原理，我们给出了具有对信道和信源分布通用的保密消息的广播信道的编码。
2016-02-02 cs.CR cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Joint Maximum Likelihood Decoding
本文研究了具有随机编码和联合最大似然译码的预定多址消息通信的稳定性。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。可以被调度用于同时传输的消息的数量被限制到给定的最大值，并且从发射机到接收机的信道是准静态的、平坦的并且具有独立的衰落。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率向量区域的外界，（ii）我们证明对于满足外界的任何消息到达率向量，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）在大消息长度的限制下，我们表明，消息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
Graph-Theoretic Approaches to Two-Sender Index Coding
考虑无噪声信道上的通信场景，其中发送方需要向多个接收方广播消息，每个接收方具有关于某些消息的边信息。在这种情况下，发送方可以在消息编码期间利用接收方的辅助信息，以减少所需的传输。这种类型的编码称为索引编码。在本文中，我们研究了索引编码与两个合作的搜索引擎，每一个与一些子集的消息，和多个接收器，每个请求一个唯一的消息。这种设置中的索引编码称为双发送方单播索引编码（TSUIC）。TSUIC的主要目标是最大限度地减少两个基站所需的传输总数。基于图论的方法，我们证明了TSUIC是等价的单发送端单播索引编码（SSUIC）的一些特殊情况。此外，我们扩展了现有的计划SSUIC，即，循环覆盖方案、循环覆盖方案和局部色方案到TSUIC的相应方案。
2016-09-28 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for Distributed Index Coding
在索引编码中，服务器向其相应的接收器广播多个消息，每个消息具有可以用于减少来自服务器的通信量的一些辅助信息。分布式索引编码是索引编码的扩展，其中消息从多个服务器广播，每个服务器存储消息的不同子集。本文针对一般的分布式索引编码问题，研究了消息速率和服务器广播速率之间的最优折衷，即容量域。建立了容量区域的内界和外界，所有218个非同构四消息问题具有匹配的和率，从服务器到接收器的所有链路具有相等的链路容量。建议的内界是建立在一个分布式的复合编码方案，通过将更灵活的解码配置和增强的分数速率分配到两阶段的复合编码，最初是为集中式索引编码的计划，优于现有的计划。建议的外边界是建立在polymatroidal公理的熵，以及功能的依赖，如$\rm{fd}$分离引入的多服务器的性质的问题。该外部边界利用具有不同粒度级别的服务器的一般分组，这允许在计算复杂性和边界的紧密性之间的自然折衷，并且包括并改进了用于分布式索引编码的所有现有外部边界。建议的内部和外部边界的具体功能，通过具体的例子与四个或五个消息。
2020-04-05 cs.IT math.IT
Interference Networks with General Message Sets: A Random Coding Scheme
本文介绍了具有通用消息集的干扰网络（IN-GMS），其中多个发射机向多个接收机发送消息：每个发射机子集向每个接收机子集发送一个单独的消息。对于这样一个一般的情况下，一个可扩展性方案，提出了使用随机编码。该方案是基于具有公共消息的多址接入信道（MAC）的容量实现方案以及具有公共消息的广播信道（BC）的最佳可扩展性方案而系统地构建的。还提供了随机码本构造过程的图形说明，通过使用该图形说明，易于理解可重复性方案。建议的可扩展性计划的一些好处进行了说明。它还表明，由此产生的速率区域是最佳的一类正交INs-GMS，从而产生的容量区域。最后，它表明，如何这个一般的可扩展性计划可以用来获得容量内界的干扰网络具有不同的消息分布，在大多数情况下，建议的可扩展性计划导致最好的已知容量内界的底层信道。还可以针对新的通信场景导出容量内界。
2011-07-10 cs.IT math.IT
Golden-Coded Index Coding
我们研究的问题，构建良好的空时码的广播$K$独立的消息通过MIMO网络的$L$用户，其中每个用户要求所有的消息，已经有一个子集的消息作为边信息。作为第一次尝试，我们考虑的$2\times 2$的情况下，并提出黄金编码的索引编码划分成$K$子码，一个为每个消息的黄金代码。所提出的方案被证明具有的属性，对于任何边信息配置，代码的最小行列式随边信息中包含的信息量呈指数增加。
2017-04-24 cs.IT math.IT
The Infinite-message Limit of Two-terminal Interactive Source Coding
在分布式分组信源编码理论框架下，研究了具有交替消息的双端交互函数计算问题。对于任何有限数量的消息，在以前的作品中使用标准的信息理论技术建立了一个单字母表征的和率失真函数。然而，这并没有提供一个令人满意的表征的无限消息的限制，这是一个新的，未开发的维度的渐近分析，在分布式块信源编码涉及潜在的无限小速率的消息的无限数量。在本文中，无限消息和率失真函数，被视为一个功能的联合源pmf和失真水平，其特征在于作为最小元素的偏序家庭的泛函具有一定的凸几何性质。新的表征不涉及评估有限消息和率失真表达式的无限消息限制。这种特性导致一个家庭的下界的无限消息和速率失真表达式和一个简单的标准来测试任何可实现的无限消息和速率失真表达式的最优性。为了计算样本布尔与函数，用封闭的解析形式刻画了无限信息最小和率。这些总和率被证明是可以实现的，使用无限多的无穷小速率的消息。新的凸几何特征是用来开发一个迭代算法来评估任何有限的消息和率失真函数。它也被用来构建第一个例子，证明了有损源再现，两个消息可以严格改善一个消息Wyner-Ziv率失真函数解决一个悬而未决的问题，从1985年的论文。
2012-08-02 cs.IT math.IT
Probability of Partially Decoding Network-Coded Messages
在文献中，存在接收器解码已使用随机线性网络编码编码的发送源消息的概率的解析表达式。在这项工作中，我们期待的概率，接收器将解码至少一小部分的源消息，并提出了一个精确的解决方案，这个问题的非系统和系统的网络编码。基于推导出的表达式，我们研究了这两种实现网络编码的信息理论的安全通信和数据的逐步恢复的潜力。
2017-05-10 cs.IT math.IT
Quantized Network Coding for Sparse Messages
在本文中，我们研究的数据收集问题的背景下，电网通过使用传感器网络，其中感测到的数据具有节点间冗余。具体来说，我们提出了一种新的传输方法，称为量化网络编码，它执行线性网络编码领域的实数，和量化，以适应有限容量的边缘。通过使用压缩感知文献中的概念，我们提出使用l1-最小化来解码量化的网络编码数据包，特别是当在解码器处接收到的数据包的数量小于感测数据的大小（即节点的数量）时。我们还提出了一个适当的网络编码系数的设计，基于限制等距属性，这导致鲁棒的l1-min解码。我们的数值分析表明，所提出的量化网络编码方案与l1-min解码可以实现显着的改善，在压缩比和交付延迟，相比传统的分组转发。
2012-02-02 cs.IT math.IT
Information Leakage in Index Coding With Sensitive and Non-Sensitive Messages
研究了索引编码中部分消息敏感而部分消息不敏感的情况下，对猜测对手的信息泄漏问题。非敏感消息可以由服务器像密钥一样使用，以减轻敏感消息向对手的泄漏。我们构建了一个确定性线性编码方案，该方案是从基于拟合矩阵的秩最小化方法（Bar-Yossef et al. 2011）发展而来的。线性方案导致了一个新的上界的最佳信息泄漏率，这是证明了紧的所有确定性标量线性码。我们还得到了一个相反的结果，从图论的角度来看，这在一般情况下，所有的确定性和随机编码方案。
2022-05-22 cs.CR cs.IT math.IT
Structural Characteristics of Two-Sender Index Coding
本文研究了两种索引编码方法。在这种设置中，源消息在可能具有公共消息的节点之间分发。此外，存在多个接收器，每个接收器具有一些先验消息，称为边信息，并且请求一个唯一消息，使得每个消息仅由一个接收器请求。这种设置中的索引编码称为双发送方单播索引编码（TSUIC）。主要目标是找到最短的聚合归一化码长，这是表示为最佳的广播速率。在这项工作中，首先，对于一个给定的TSUIC问题，我们形成了三个独立的子问题，每个子问题的消息的唯一子集组成的基础上，是否只在一个的消息，或在两个消息。然后，我们表示的最佳广播率的TSUIC问题作为一个功能的最佳广播率的这些独立的子问题。通过这种方式，我们发现了TSUIC的结构特征。为了证明我们的结果，我们利用混淆图和编码技术中使用的单发送索引编码。为了适应TSUIC中的混淆图技术，我们引入了一种新的图着色方法，这是不同于正常的图着色，我们称之为两个发送者的图着色，并提出了一种分组的顶点来分析所使用的颜色的数量。我们进一步确定了一类TSUIC实例，其中可以在不影响其最佳广播速率的情况下删除某种类型的边信息。最后，我们将一类TSUIC问题的结果推广到多个问题。
2019-06-19 cs.IT math.IT
Transmission and Scheduling Aspects of Distributed Storage and Their Connections with Index Coding
索引编码通常在假设单个信源具有接收者请求的所有消息的情况下进行研究。我们将其称为\emph{centralized}索引编码。相反，本文侧重于\emph{distributed}索引编码和解决以下问题：如何在分布式源（存储节点）的消息的可用性影响的解决方案和可实现的索引编码率？Arbabjolfaei等人在ISIT 2013中的工作的扩展，当分布式源通过半确定性多址信道（MAC）与同时接收器通信时。一些例子进行了讨论，显示整个网络的消息分布和冗余的影响，可实现的索引编码率和激励未来的研究设计实用的网络存储代码，提供高索引编码率。
2015-12-18 cs.IT math.IT
Index Coding Capacity: How far can one go with only Shannon Inequalities?
干扰对齐的角度是用来确定最简单的情况下（对齐图中的边缘的最小可能数量，不超过2个干扰消息在任何目的地）的索引编码问题，其中非香农信息不等式是必要的容量表征。特别是，这包括第一个已知的多个单播（每个消息一个目的地）索引编码问题的例子，其中非香农信息不等式是必要的。最简单的多单播示例在对齐图中具有7条边和11条消息。最简单的多组播（每个消息多个目的地）示例在对齐图中有6条边，6条消息和10个接收者。对于最简单的多点单播和多点组播情况，仅基于Shannon不等式的最佳外界为$\frac{2}{5}$，利用Zhang-Yeung非Shannon型信息不等式将其收紧为$\frac{11}{28}$，利用Ingleton不等式证明了线性容量为$\frac{5}{13}$.相反，识别索引编码问题的最小挑战性方面允许将已解决的索引编码问题的类别扩展到（但不包括）这些实例。
2013-03-27 cs.IT math.IT
A New Class of Index Coding Instances Where Linear Coding is Optimal
我们研究索引编码问题（一个发送者广播消息到多个接收者），其中每个消息由一个接收者请求，每个接收者可能知道一些消息的先验。这类索引编码问题可以用有向图完全描述。其目的是找到发送方为了同时满足所有接收方的请求而需要发送的最小码长。对于任何有向图，我们证明了如果通过从图中移除两个或更少的顶点来获得最大无环诱导子图（MAIS），则最小码长（即，索引编码问题的解）等于MAIS中的顶点数，并且线性码对于该索引编码问题是最优的。我们的结果增加了一组索引编码问题，线性索引代码被证明是最佳的。
2014-04-23 cs.IT math.IT
Coding Schemes for Discrete Memoryless Multicast Networks with Rate-limited Feedback
提出了一种适用于接收端和中继端向发送端反馈速率受限的离散无记忆多播网络（DM-MN）的编码方案。该方案改进了Lim等人提出的噪声网络编码。对于具有中继-发射机反馈的单中继信道，我们的编码方案恢复了Gabbai和Bross的结果，并严格改进了Lim等人提出的噪声网络编码、分布式解码-前向编码，以及为没有反馈的建立提出的可实现速率的所有已知下限。编码方案是基于块马尔可夫编码，叠加编码，滑动窗口/向后解码和混合中继策略。在我们的方案1A中，中继器和接收器使用压缩转发策略，并通过反馈管道将压缩索引发送到发送器。在通过反馈获得压缩索引之后，发射机将它们与源消息一起发送。每个接收器使用后向解码来联合解码源消息和所有压缩索引。我们的方案1B是类似的，除了这里每个中继不仅使用压缩前向压缩其信道输出，而且还执行部分解码前向解码源消息的公共部分。我们的方案1C允许不同的中继解码源消息的不同部分（在方案1A中，没有中继解码源消息的任何部分;在方案1B中，所有中继解码源消息的相同部分），这可以实现比方案1A和方案1B更高的速率。受反馈编码方案的启发，我们提出了一种新的编码方案，DM-MN没有反馈，其中发射机解码的压缩索引，而不是直接通过反馈获得它们。结果表明，该方案在某些信道上仍能改善有噪网络编码和分布式解码-前向编码。
2016-08-03 cs.IT math.IT
Universal coding for correlated sources with complementary delivery
本文研究了一种多终端信源编码系统的通用编码问题，我们称之为互补传递编码系统。在该系统中，来自两个相关源的消息被联合编码，并且每个解码器可以访问两个消息中的一个，以使其能够再现另一个消息。固定到固定长度和固定到可变长度的无损编码方案被认为是。通过类型理论和图论分析，明确了通用码的构造和错误概率的界。[[Keywords]]多端信源编码，互补传递，通用编码，序列类型，二分图
2007-10-23 cs.IT math.IT
Optimal Finite-Length and Asymptotic Index Codes for Five or Fewer Receivers
索引编码模型广播网络，其中发送方同时向不同的接收方发送不同的消息，其中每个接收方可能先验地知道一些消息。目的是找到发送方发送的最小（归一化）索引码长度。本文考虑单播索引编码，其中每个接收器请求恰好一个消息，并且每个消息被恰好一个接收器请求。每个单播索引编码实例可以由有向图完全描述，反之亦然，其中每个顶点对应于一个接收器。对于任何有向图表示一个单播索引编码实例，我们表明，如果一个最大的无环诱导子图（MAIS）是通过从图中删除两个或更少的顶点，那么最小索引codelength等于顶点的MAIS中的数量，和线性码是最佳的相应的索引编码实例。使用这个结果，我们解决了具有多达五个接收器的所有单播索引编码实例，其对应于具有多达五个顶点的所有图。对于9819个不同构的图中的所有图5个顶点，我们得到了所有的消息字母表大小的最小索引codelength;对于其余的28个图，我们得到了最小索引codelength，如果消息字母表的大小是$k^2$的任何正整数$k$。这项工作补充了Arbabjolfaei等人的结果（ISIT 2013），他们解决了所有单播索引编码实例，最多有五个接收器在渐近状态下，其中消息字母表大小趋于无穷大。
2017-09-04 cs.IT math.IT
Unicast-Uniprior Index Coding Problems: Minrank and Criticality
一个索引编码问题被称为单播unipriori当每个接收器需要一个唯一的消息子集，而知道另一个唯一的消息子集先验的边信息。在这项工作中，我们给出了一个算法来计算的最小秩的单播uniprior问题。该算法大大简化了minrank的计算单播unipriori问题的设置，在现有的方法，其复杂性是指数的消息的数量。首先，我们建立了一些特性，是唯一的单播uniprior问题的拟合矩阵。此外，这些属性用于制定计算minrank的算法。
2019-01-15 cs.IT math.IT
Erasure Coding for Real-Time Streaming
我们考虑一个实时的【形】流媒体系统中的消息被创建顺序在源，并编码传输到接收器的数据包擦除链路。每个消息随后必须在从其创建时间起的给定延迟内在接收器处被解码。我们的目标是构建一个擦除校正码，实现最大的消息大小时，所有的消息必须在指定的一组擦除模式（擦除模型）的各自的最后期限进行解码。我们提出了一个明确的intrasession代码的建设，是渐近最佳的擦除模型下包含有限数量的擦除每个编码窗口，每个滑动窗口，并包含一个有限长度的擦除突发。
2012-07-16 cs.IT math.IT
Universal source coding over generalized complementary delivery networks
本文研究了一类称为广义互补传输网络的多端信源编码网络的通用编码问题。在该网络中，来自多个相关源的消息被联合编码，并且每个解码器可以访问其中一些消息，以使其能够再现其他消息。固定到固定长度和固定到可变长度的无损编码方案被认为是。利用类型和图论分析的方法，阐明了泛码的显式构造和错误概率的界。
2007-10-26 cs.IT math.IT
Privacy in Index Coding: $k$-Limited-Access Schemes
在传统的索引编码问题中，服务器采用编码将消息发送到同一广播域中的$n$客户端。每个客户端已经有一些消息作为边信息，并从服务器请求特定的未知消息。所有客户端都学习编码矩阵，以便他们可以解码和检索他们所请求的数据。我们最初的观察是，学习编码矩阵可能会带来隐私问题：它可能使客户端能够推断有关其他客户端的请求和辅助信息的信息。在本文中，我们通过允许每个客户端对编码矩阵的有限访问来减轻这种隐私问题。特别是，我们设计了编码矩阵，这样每个客户端只需要学习一些（而不是所有）行来解码她所请求的消息。通过两种不同的隐私指标，我们首先表明，这种方法确实提高了隐私的水平。基于此，我们提出了使用$k$有限访问方案：给定采用$T$传输的索引编码方案，我们创建了具有$T_k\geq T$传输的$k$有限访问方案，并且具有每个客户端最多需要$k$传输来解码她的消息的属性。我们推导出了$k$的所有值的$T_k$的上界和下界，并为这些方案开发了确定性设计，这些设计是通用的，即，与编码矩阵无关。我们证明了当$k$或$n$较大时，我们的方案是阶最优的。此外，我们提出了补充通用计划的情况下，当$n$和$k$都很小。
2018-09-21 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
Polar Coding for the Wiretap Broadcast Channel with Multiple Messages
针对两个合法接收者和一个窃听者的窃听广播信道，提出了一种极化编码方案。我们考虑一个模型，其中发射机希望发送不同的机密（和非机密）的信息，每个合法的接收器。首先，我们比较了文献中该模型的可达区域上的两个内界，然后我们设计了一个极化编码方案，实现了更强的一个。在所提出的方案中，编码使用基于极性的马顿编码，其中一个内层必须由两个合法的接收器可靠地解码，并且每个接收器必须解码其自己对应的外层。由于广播信道的非劣化条件，编码器构建链接构造，该链接构造引起相邻块之间的双向依赖性。实际上，这些依赖性可以发生在不同块的不同编码层之间。使用两个密钥，其长度在速率方面可以忽略不计，需要证明极化码满足强保密条件。
2019-09-11 cs.IT math.IT
Joint Coding of URLLC and eMBB in Wyner's Soft-Handoff Network in the Finite Blocklength Regime
Wyner的软切换网络被认为是发射机同时发送增强型移动宽带（eMBB）和超可靠低延迟通信（URLLC）服务的消息。由于低延迟要求，与eMBB消息相比，URLLC消息在较少的信道使用上传输。为了提高URLLC传输的可靠性，我们提出了一种利用脏纸编码（DPC）的有限块长度码字的编码方案，以precancel来自eMBB传输的干扰。严格的界限推导出的错误概率的eMBB和URLLC传输实现我们的计划。数值结果表明，它们低于标准分时。
2022-06-22 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
Broadcast Rate Requires Nonlinear Coding in a Unicast Index Coding Instance of Size 36
首先通过提供仅可通过非线性网络编码解决的实例来证明网络编码问题的线性编码的不足（Doughnesset al.，2005).基于Effros等人的工作，2015中，该特定网络编码实例可以被建模为具有74个消息和80个用户的组播索引编码（GIC）实例（其中消息可以由多个用户请求）。这证明了线性编码对于GIC问题的不足。使用Maleki等人提出的系统方法，2014年，上述GIC实例可以被投射到具有200多个用户的单播索引编码（UIC）实例中，每个用户都想要唯一的消息。这证实了UIC问题的非线性编码的必要性，但仅用于实现整个容量区域。然而，是否需要非线性编码来实现UIC问题的对称容量（广播速率）的问题仍然是开放的。本文通过直接构造一个只有36个用户的UIC实例，证明了线性编码的不足，并给出了一个非线性索引码优于最优线性编码的广播速率。
2023-02-05 cs.IT math.IT
The K-User DM Broadcast Channel with Two Groupcast Messages: Achievable Rate Regions and the Combination Network as a Case Study
一类新的可达到的速率区域获得的K-接收机广播信道与两个组播消息。通过消息集的扩展来参数化相关联的可重复性方案，该消息集然后确定如何采用随机编码技术，该随机编码技术包括{ \em up-set}消息分裂的广义版本、使用叠加编码为分裂消息的某些组成生成可能的多个辅助码本、在所有接收机处的部分干扰解码以及联合唯一和非唯一解码。新的容量的结果建立某些偏序类的一般广播信道的某些两个非嵌套消息。此外，当专用于组合网络（CN）时，通过相反的结果示出了一些内边界，以产生（a）两个消息，每个消息用于两组K-1个接收器，以及（b）两个嵌套消息，其中一个消息用于一个或（c）两个（公共）接收器。在后两种情况下，因此，我们恢复以前的结果由Bidokhti等人获得其中使用基于速率分裂和线性叠加编码的网络编码方案。此外，我们在CN的两个例子中，与三个和四个共同的接收器，在以前的文献中使用的次优率分裂和线性叠加编码，并激励预编码技术和块马尔可夫线性叠加编码的CN，与后者，然后提升到一般的广播信道的速率对的可扩展性。我们的研究结果表明，在这里提出的框架，当专门的CN，是足够强大的，以纳入后两种技术所提供的增强功能，从而建议除其他事项外，也许块马尔可夫叠加编码是没有必要的一般广播信道。
2020-01-27 cs.IT math.IT
Universal Secure Multiplex Network Coding with Dependent and Non-Uniform Messages
我们认为在源节点的随机线性预编码器作为一个安全的网络编码。我们证明了它在Harada和Yamamoto意义下是强安全的，在Silva和Kschischang意义下是泛安全的，同时允许窃听者有任意小但非零的互信息.我们的安全性证明允许统计相关和非均匀的多个秘密消息，而所有弱或强安全网络编码的构造都假设独立和均匀的消息，这在实践中很难得到保证。
2017-04-13 cs.CR cs.IT cs.NI
Rateless Codes for Finite Message Set
在这项研究中，我们考虑无比率编码离散无记忆信道（DMC）的反馈。与传统的固定速率码不同，在无比率码中，每个码字是无限长的，并且解码时间取决于解码器的置信水平。使用无比率码与顺序解码，并允许在解码器的错误的固定概率，我们得到的结果为几个通信场景。这里所示的结果是非渐近的，在这个意义上，消息集的大小是有限的。首先，我们考虑使用无比率码在DMC上的等概率消息的传输，其中解码器知道信道法。我们得到了一个固定的错误概率和有限的消息集的可实现的速率。我们表明，作为消息集的大小的增长，可实现的速率接近最佳速率为这个设置。然后，我们考虑普遍的情况下，其中的信道法是未知的解码器。我们引入了一种新的解码器，使用混合概率分配，而不是未知的信道法，并获得这种情况下可实现的速率。最后，我们扩展了更高级设置的范围。我们使用不同风格的无比率编码方案用于联合信源-信道编码、具有边信息的编码以及具有通用编码的两者的组合，这产生了不需要关于信源、信道或接收机处的边信息量的任何信息的通信方案。
2012-01-27 cs.IT math.IT
Lattice Codes Achieve the Capacity of Common Message Gaussian Broadcast Channels with Coded Side Information
格具有优雅的数学性质，以前已经在文献中使用，以表明结构化代码可以在各种通信场景中是有效的，包括编码的加性高斯白噪声（AWGN）信道，脏纸信道，Wyner-Ziv编码，编码的中继网络等。我们考虑单发射机多接收机高斯信道族，其中源向所有接收机发送一组公共消息（多播场景），并且每个接收机具有“编码边信息”，即，信息的线性组合形式的先验信息。该信道模型的动机是应用到多终端网络中，其中节点可以从先前的信号跳或通过正交信道访问消息的编码版本。该信道的容量是已知的，并且根据Tuncel（2006）的工作得出，其基于随机编码参数。在本文中，按照Erez和Zamir的方法，我们设计了这个家庭的通道时，源消息的符号从一个有限域'FP'的素数大小的格码。我们的编码方案利用在相同的素数域'FP'上设计的构造A格，并且对于可用作边信息的线性组合的每一个可能的集合，在解码器处使用代数分仓来去除信道码并获得良好的格子子码。我们的编码方案的可达速率是基础素域的大小'p'的函数，并且当'p'趋于无穷大时接近容量。
2017-12-17 cs.IT math.IT
Linear Codes are Optimal for Index-Coding Instances with Five or Fewer Receivers
我们研究零错误单播索引编码的情况下，每个接收器必须完美地解码其请求的消息集，和任何两个接收器所请求的消息集不重叠。我们表明，对于所有这些情况下，多达五个接收器，线性索引码是最佳的。虽然这个类包含9847个非同构的实例，通过使用我们最近的结果，并通过适当的分类的基础上，他们的图形表示的实例，我们只需要考虑13个非平凡的实例来解决整个类。这项工作补充了Arbabjolfaei等人（ISIT 2013）的结果，他们推导出了所有单播索引编码问题的容量区域，其中最多有五个接收器在减小误差的设置中。他们采用了随机编码的参数，这需要无限长的消息。我们考虑零错误设置;我们的方法使用图论和组合学，并且不需要长消息。
2014-01-28 cs.IT math.IT
On the Capacity for Distributed Index Coding
分布式索引编码问题进行了研究，其中多个消息存储在不同的服务器被广播到接收器的边信息。首先，现有的复合编码方案是加强集中式（单服务器）的索引编码问题，然后合并与分数分区的服务器，产生一个新的编码方案的分布式索引编码。建立了新的容量区域外边界。对于213的218个非同构的分布式索引编码问题与四个消息的建议的分布式复合编码方案的可实现的和速率匹配的外部边界，从而建立这些问题的和容量。
2017-01-21 cs.IT math.IT
Index Coding - An Interference Alignment Perspective
从干扰对齐的角度研究了索引编码问题，提供了新的结果，以及新的见解，和概括，以前已知的结果。在多个单播索引编码（其中每个消息被恰好一个接收机期望）和多个组播索引编码（其中消息可以被多个接收机期望）之间建立等价性，这通过与多个组播设置（其中该问题先前已经被回答）的等价性解决了迄今为止针对多个单播索引编码问题的线性码不足的公开问题。每消息的速率一半的可扩展性的必要和充分条件被证明是干扰对齐约束的自然结果，和泛化的可行性率$\frac{1}{L+1}$每消息时，每个目的地的期望至少$L$消息，类似地获得。最后，容量优化解决方案的启发，无线网络的局部连通性和局部干扰特性的一系列对称索引编码问题。解决方案是基于向量线性编码。
2012-05-07 cs.IT math.CO math.IT
Polar Coding Strategies for the Interference Channel with Partially-Joint Decoding
现有的用于双用户干扰信道的极化编码方案遵循Han和Kobayashi的原始思想，其中分量消息被独立地编码，然后由一些确定性函数（即，均匀叠加编码）。本文在Chong，Motani和Garg的异构叠加编码方法的基础上，提出了一种新的干扰信道极化编码方案。证明了Han-Kobayashi策略中的全联合译码（接收方同时对发送方的公共消息和发送方的私有消息进行译码）可以简化为两种部分联合译码，这两种译码对极化码是友好的，具有实用的译码算法.所提出的编码方案需要较少的辅助随机变量，没有确定性函数，可以有效地构造。此外，我们将这一结果扩展到干扰网络，并表明所提出的部分联合解码方案是在干扰网络中设计异构叠加极化编码方案的一般方法。
2018-07-02 cs.IT math.IT
