The State-Dependent Multiple-Access Channel with States Available at a Cribbing Encoder
双用户离散无记忆状态相关多址信道(MAC)模拟了两个编码器通过MAC向单个接收器发送独立消息的场景,MAC的信道法则由编码器对的输入和独立同分布(i.i.d.)状态随机变量在协作状态相关MAC模型中,进一步假设消息1由两个编码器共享,而消息2仅为编码器2(认知发射器)所知。Somekh-Baruch等人推导出了协作状态相关MAC的能力,其中状态序列的实现对于认知编码器是非因果已知的。在这项工作中,我们免除了消息1由两个编码器先验共享的假设。相反,我们研究编码器2与编码器1因果关系的情况。我们确定两种情况的容量区域,编码器2严格因果的情况和编码器2从编码器1因果的情况。
2010-07-22 cs.IT math.IT
An Achievability Scheme for the Compound Channel with State Noncausally Available at the Encoder
提出了一种新的离散无记忆(DM)状态在编码器处非因果可用的复合信道的可扩展性方案。利用叠加编码、Marton编码、联合典型性编码和间接解码证明了可压缩性。该方案被证明是严格实现更高的速率比直接扩展的Gelfand-Pinsker编码方案为一个单一的DMC与DM状态,并为某些类的信道是最佳的。
2010-04-23 cs.IT math.IT
Multiaccess Channels with State Known to One Encoder: Another Case of Degraded Message Sets
我们考虑一个两个用户的状态相关的多址信道中,只有一个编码器被告知,非因果关系,信道状态。两个独立的消息被传输:一个共同的消息由知情和不知情的编码器传输,和一个单独的消息仅由不知情的编码器传输。我们推导出该模型在离散无记忆情况下以及高斯情况下的容量区域的内界和外界。此外,我们表明,在某些特殊情况下,高斯情况下的界限是紧的。
2009-06-08 cs.IT math.IT
On the Capacity of Memoryless Finite-State Multiple-Access Channels with Asymmetric State Information at the Encoders
当信道状态过程为独立同分布序列时,发送端可获得部分(量化)状态信息,而接收端可获得完整的信道状态信息,本文给出了有限状态多址信道容量区域的单字母特征。假设部分信道状态信息在编码器处是不对称的。作为主要贡献,给出了一个紧逆编码定理。当信道状态有记忆的情况下,相关的困难进行了讨论,并连接到分散随机控制理论。
2010-12-09 cs.IT math.IT
Adaptive Interference Coordination over Channels with Unknown State at the Encoder and the Decoder
我们推广的问题,控制的干扰创建一个外部观察者,而在一个离散的无记忆信道(DMC)的研究\cite{serrano:2014}。特别是,我们考虑的情况下,传输是建立在一个复合DMC信道与未知状态的编码器和解码器。根据信道的确切状态$s$,我们要求在与外部观察者建立干扰协调时具有不同水平的平均精度$Δ_s$。对于这种设置,我们充分表征的能力区域。
2021-06-03 cs.IT math.IT
Channel Code Design with Causal Side Information at the Encoder
研究了在$M$ -元输入加性$Q$-元干扰的AWGN信道中的信道码设计问题,其中i.i.d.干扰符号在编码器处是因果已知的。通过定义香农\emph{associated}信道输入符号之间的新距离度量,推导出了高信噪比下的码设计准则。对于二进制输入信道的情况,即,M=2时,就码的距离谱而言,在编码中仅使用\emph{associated}信道的两个($2^Q$中的)输入码元就足够了。这减少了在编码器处具有已知干扰的二进制输入AWGN信道的信道码设计问题,以设计二进制对称信道的二进制码,其中码字之间的汉明距离是码性能的主要因素。
2007-11-12 cs.IT math.IT
A Geometric Property of Relative Entropy and the Universal Threshold Phenomenon for Binary-Input Channels with Noisy State Information at the Encoder
在标准$(n-1)$ -单纯形中,当三个概率分布共线时,给出了两个概率分布相对于第三个概率分布的相对熵之比的上、下界.利用这些界限来分析在编码器处具有噪声因果状态信息(由边信道提供)并且在解码器处具有完美状态信息的任意二进制输入信道的容量,并且特别地确定关于边信道的噪声测量的精确通用阈值,高于该阈值的容量与没有编码器边信息的容量相同。
2018-05-30 cs.IT math.IT
Multiple Access Channel with States Known Noncausally at One Encoder and Only Strictly Causally at the Other Encoder
我们考虑一个两个用户的状态相关的多址信道中,信道的状态是已知的非因果关系的编码器之一,只有严格因果关系的其他编码器。两个编码器都发送一个公共消息,此外,知道状态的编码器非因果地发送一个单独的消息。我们研究了这种通信模型的容量域。在离散无记忆的情况下,我们建立的容量区域的内部和外部边界。虽然编码器,发送这两个消息完全知道的状态,我们表明,这些状态的严格因果关系的知识,在其他编码器可以是有益的编码器,并在一般情况下扩大了容量区域。此外,我们发现在两个编码器只传输公共消息的情况下的容量的明确表征。在高斯分布的情况下,我们也用单个消息描述了模型的容量区域。在这种情况下,我们的逆证明表明,对于这种模型,严格的因果知识的状态在一个编码器不增加容量,如果其他的被告知非因果关系,一个结果,揭示了更多的光的效用,传送一个压缩版本的状态的解码器在最近的结果Lapidoth和Steinberg在一个多通道模型,只有严格的因果状态在两个编码器和独立的消息。
2011-05-30 cs.IT math.IT
The Arbitrarily Varying Multiple-Access Channel with Conferencing Encoders
我们推导出容量区域的任意变化的多址信道与会议编码器确定性和随机编码。对于完整的描述,一个会议容量为正就足够了。我们得到一个二分法:要么信道的确定性容量区域为零,或者它等于二维随机编码区域。我们就能准确地判断这两种情况。我们还讨论了会议的好处。我们给出了一个AV-MAC的例子,它不实现任何非零速率对编码器的合作,但二维随机编码容量区域,如果会议是可能的。与复合多址信道不同,当至少一个方向上的会议被启用时,任意变化的多址信道可能表现出容量区域的不连续增加。
2012-11-13 cs.IT math.IT
Multi-User Diversity vs. Accurate Channel Feedback for MIMO Broadcast Channels
考虑了具有有限信道反馈的多发射天线、单接收天线(每个接收机)下行链路信道。给定对整个系统范围的信道反馈的约束,考虑以下问题:从大量接收器获得低速率反馈或从较少数量的(随机选择的)接收器接收高速率/高质量反馈是优选的?从许多用户获取反馈允许利用多用户分集,而高速率反馈允许非常精确地选择波束成形方向。结果表明,系统中,有限数量的用户反馈高速率信道信息显着优于低速率/许多用户系统。虽然容量仅随用户数量的增加而成倍增加,但信道反馈的边际效益在CSI基本上完美的情况下是非常显著的。
2007-10-06 cs.IT math.IT
Multiaccess Channel with Partially Cooperating Encoders and Security Constraints
我们研究了一个特殊的情况下,Willems的两个用户的多址信道与部分合作的编码器从安全的角度来看。这个模型与Willems的设置不同,因为只有一个编码器,编码器1,被允许参加会议;编码器2不发送任何消息,并且还有一个额外的被动窃听者,通信应该保密。对于离散无记忆(DM)情况,我们建立了容量模糊区域的内边界和外边界。内界是基于Willems的编码方案,噪声注入和额外的装箱,提供安全的随机化的组合。对于无记忆高斯模型,我们建立了保密容量的上下界。我们还表明,在某些条件下,这些界限同意在一些极端的情况下,编码器之间的合作。我们通过一些数值例子来说明我们的结果。
2013-06-12 cs.IT math.IT
Optimized Training and Feedback for MIMO Downlink Channels
我们考虑MIMO衰落广播信道,其中信道状态信息是在用户终端通过下行链路训练和信道反馈被用来提供发射机信道状态信息(CSIT)的基站。反馈信道(对应的上行链路)被建模为在用户之间正交的AWGN信道。消耗的总带宽是用于下行链路训练、信道反馈和数据传输的带宽/资源的总和。假设信道遵循块衰落模型,并使用迫零波束成形,我们优化了未量化(模拟)和量化(数字)信道反馈的净可达速率。下行链路训练导频的最佳数量被认为是基本上相同的两种反馈技术,但数字反馈被示出提供一个更大的净速率比模拟反馈。
2009-05-22 cs.IT math.IT
Capacity-achieving Feedback Scheme for Gaussian Finite-State Markov Channels with Channel State Information
在本文中,我们提出了能力实现通信计划的高斯有限状态马尔可夫信道(FSMCs)的平均信道输入功率约束下,假设发射机可以访问延迟无噪声输出反馈以及瞬时或延迟信道状态信息(CSI)。我们表明,所提出的计划揭示了反馈通信和反馈控制之间的联系。
2010-10-07 cs.IT math.IT
Delayed Feedback Capacity of Stationary Sources over Linear Gaussian Noise Channels
我们考虑一个线性高斯噪声信道与延迟反馈。假设信道噪声是ARMA(自回归和/或移动平均)过程。我们将高斯噪声信道转化为白噪声的码间干扰信道,并证明了原始信道的延迟反馈等价于导出信道的瞬时反馈。通过推广先前开发的高斯信道与瞬时反馈的结果,并将其应用到派生的符号间干扰信道,我们表明,条件上的延迟反馈,条件高斯-马尔可夫源实现的反馈能力和马尔可夫记忆长度确定的噪声谱阶和反馈延迟。卡尔曼-布西滤波器被证明是最佳的处理反馈。根据信道输入功率约束和反馈环中所用Kalman-Bucy滤波器的Riccati方程的稳态解,导出了平稳信源的最大信息速率。
2007-01-16 cs.IT math.IT
On Channel Output Feedback in Deterministic Interference Channels
本文研究了两用户对称确定性干扰信道中,信道输出反馈对系统总容量的影响。我们发现,从一个接收器到它自己的发射器的单个反馈链路的结果在相同的总容量具有从两个接收器到两个发射器的总共4个反馈链路。因此,从总容量的角度来看,三个额外的反馈链路是没有帮助的。我们还考虑了一个半双工反馈模型,其中的前向和反馈资源是对称和分时的。令人惊讶的是,我们发现,有没有增益的总容量与反馈的半双工反馈模型时,干扰链路有更多的容量比直接链接。
2009-08-31 cs.IT math.IT
Multiple Access Channel with Partial and Controlled Cribbing Encoders
在本文中,我们考虑一个多址信道(MAC)与部分cribbing编码器。这意味着两个编码器中的每一个都获得另一个编码器输出的确定性函数,有延迟或没有延迟。部分cribbing方案特别是由加性噪声高斯MAC激励的,因为完美的cribbing导致编码器之间完全合作的退化情况,并且需要无限熵链接。我们得出一个单一的字母表征的MAC与部分cribbing的因果关系和严格因果的部分cribbing的情况下的能力。给出了几个数值例子,如量化cribbing。我们进一步考虑并推导出的能力区域的cribbing依赖于行动的功能,以前的cribbed意见。特别是,我们考虑的情况下,行动是“婴儿床或不婴儿床”,并表明一个天真的分时策略是不是最佳的。
2011-03-21 cs.IT math.IT
PSPACE hardness of approximating the capacity of Markoff channels with noiseless feedback
证明了在无噪声反馈条件下计算马尔可夫信道的容量是PSPACE困难的。
2018-03-21 cs.IT math.IT
On the Capacity of Memoryless Finite-State Multiple Access Channels with Asymmetric Noisy State Information at the Encoders
我们考虑无记忆有限状态多址接入信道(FS-MAC)的容量与因果不对称的噪声状态信息可在两个发射机和完整的状态信息可在接收机。当状态过程是独立同分布时,这种信道的容量提供了单字母的内界和外界。外界是通过观察,建议的内界是紧的总和率容量。
2011-06-01 cs.IT math.IT
Limited-Rate Channel State Feedback for Multicarrier Block Fading Channels
通过从接收机向发射机反馈信道状态信息,可以大大增加衰落信道的容量。对于有限速率反馈,反馈什么状态信息以及如何对其进行编码是重要的未决问题。本文研究了在多载波系统中,每个子信道的反馈不超过一个比特的功率负载。子信道可以是相关的,并且在接收机处假设完整的信道状态信息。
2009-01-01 cs.IT math.IT
Multiuser MIMO Achievable Rates with Downlink Training and Channel State Feedback
我们考虑一个MIMO衰落广播信道和计算可实现的遍历速率时,信道状态信息是通过下行链路训练在接收机获得的,它是由信道状态反馈提供给发射机。在各种假设条件下,分析和比较了非量化(模拟)和量化(数字)信道状态反馈方案。当反馈信道使用的每信道状态系数大于1时,数字反馈被示出为潜在的优越性。此外,我们表明,通过适当的数字反馈链路的设计,在反馈中的错误有轻微的影响,即使是简单的未编码调制的反馈信道上使用。我们首先讨论的情况下,一个未衰落的AWGN反馈信道与正交接入,然后衰落MIMO多址接入(MIMO-MAC)的情况下。我们表明,通过利用MIMO-MAC性质的上行链路信道,一个更好的缩放的反馈信道资源与基站天线的数量可以实现。最后,对于延迟反馈的情况下,我们表明,在现实的情况下,衰落过程具有(归一化)最大多普勒频移0 < F < 1/2,最佳复用增益的分数1 - 2F是可实现的。这项工作的一般结论是,非常显着的下行链路吞吐量是可以实现的简单而有效的信道状态反馈,只要反馈链路设计得当。
2009-05-08 cs.IT math.IT
Capacity of a POST Channel with and without Feedback
我们考虑有限状态信道的状态是它以前的输出。我们将这些称为POST(先前输出为状态)通道。我们首先关注POST($α$)通道。这些通道具有二进制输入和输出,其中状态确定通道是作为$Z$通道还是$S$通道,两者都具有参数$α$。%与参数$α.$我们表明,POST($α$)通道的非反馈容量等于其反馈容量,尽管该通道的内存。这个令人惊讶的结果的证明是基于显示,诱导的输出分布,当最大化的有向信息在反馈的存在下,也可以通过不利用反馈的输入分布来实现。我们表明,这是一个充分条件的反馈容量等于任何有限状态信道的非反馈容量。我们表明,从POST($α$)通道的结果结转到一个二进制POST通道,其中以前的输出确定当前通道是否将是二进制参数$(a,b)$或$(b,a)$。最后,我们表明,在一般情况下,反馈可能会增加POST通道的容量。
2013-09-21 cs.IT math.IT
Feedback Capacity of the Compound Channel
在这项工作中,我们发现的容量的复合有限状态信道与时不变的确定性反馈。我们考虑的模型涉及使用固定长度的分组码。我们的可扩展性的结果包括一个通用的解码器的存在性证明的家庭的有限状态反馈信道。作为我们的能力的结果,我们表明,反馈并没有增加复合吉尔伯特-埃利奥特通道的能力。此外,我们表明,对于一个平稳和均匀遍历马尔可夫信道,如果复合信道容量是零,没有反馈,那么它是零反馈。最后,我们利用有限状态信道的结果,证明了无记忆复合信道的反馈容量由$\inf_θ \max_{Q_X} I(X;Y|θ)$给出。
2007-11-05 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
The Feedback Capacity of Noisy Output is the STate (NOST) Channels
我们考虑有限状态信道(FSC)的信道状态是随机依赖于以前的信道输出。我们将这些称为状态(NOST)通道的噪声输出。我们推导出NOST信道的反馈容量在两种情况下:有和没有因果状态信息(CSI)可在编码器。如果CSI不可用,则反馈容量是$C_{\text{FB}}= \max_{P(x|y')} I(X;Y|Y')$,而如果其在编码器处可用,则反馈容量是$C_{\text{FB-CSI}}= \max_{P(u|y'),x(u,s')} I(U;Y|Y')$,其中$U$是具有有限基数的辅助RV。在这两个公式中,输出过程是具有平稳分布的马尔可夫过程。导出的公式推广了文献中的特殊已知情况,如状态为独立同分布的情况。并且其中它是输出的确定性函数。$C_{\text{FB}}$和$C_{\text{FB-CSI}}$也被证明是通过凸优化问题公式计算。最后,我们提出了一个有趣的NOST信道的例子,其中在编码器处可用的CSI不增加反馈容量。
2022-01-27 cs.IT math.IT
Zero-Error Feedback Capacity for Bounded Stabilization and Finite-State Additive Noise Channels
本文研究了具有记忆的{ \em因果}离散信道的零差错反馈能力。首先,通过扩展经典的零差错反馈容量的概念,一个新的概念{ \em均匀零差错反馈容量} $ C_{0f} $的这种信道被引入。利用这一概念,通过因果信道的不稳定的{噪声}线性系统的{有界}稳定的一个严格条件,假设没有{信道}状态信息的任何一端的信道。
2022-06-01 cs.IT math.IT
Learned codes for broadcast channels with feedback
本研究针对带反馈对称高斯广播信道设计习得有限块长纠错码,通过联合训练编码器与解码器,提出一种在短块长下性能优异的轻量级码方案。
2025-03-03 cs.IT math.IT
A Study on Arbitrarily Varying Channels with Causal Side Information at the Encoder
在这项工作中,我们研究了两个模型的任意变化的通道,因果边信息是在编码器中的因果关系的方式。首先,我们研究了任意变化的信道(AVC)的输入和状态的限制,当编码器的状态信息的因果关系的方式。上下限的随机码容量的开发。在消息平均输入约束的情况下,建立了确定性代码容量的下限。在对干扰机施加状态约束的情况下,当用户不受约束时,随机码边界重合,并且确定随机码容量。此外,对于这种情况下,一个广义的非对称性条件,在此条件下,确定性的代码容量与随机代码容量相一致。在我们的工作中考虑的第二个模型是任意变化的退化的广播信道与因果边信息的编码器(无约束)。我们建立了内界和外界的随机码容量区域和确定性的代码容量区域。然后,容量区域确定一类信道满足条件的策略变量和信道输出之间的互信息。作为一个例子,我们表明,该条件成立的任意变化的二进制对称广播信道,我们找到相应的容量区域。
2017-01-20 cs.IT math.IT
Concatenated Coding Using Linear Schemes for Gaussian Broadcast Channels with Noisy Channel Output Feedback
线性编码方案已成为加性高斯白噪声广播信道(AWGN-BC)无噪声反馈编码的主要选择。这些方案的可实现速率区域远远超出了没有反馈的AWGN-BC的容量区域。在本文中,级联编码设计的$K$ -用户AWGN-BC噪声反馈的建议,依赖于线性反馈方案,以实现无反馈容量区域以外的速率元组。具体地,具有噪声反馈的AWGN-BC的线性反馈码被用作内码,该内码创建从发射机到每个接收机的有效单用户信道,然后开环编码被用于在这些单用户信道上编码。无噪声反馈的线性反馈方案的可实现的速率区域示出为足够小的反馈噪声水平的级联编码方案是可实现的。然后,提出了一种用于具有噪声反馈的$K$ -用户对称AWGN-BC的线性反馈编码方案,并针对级联编码方案进行了优化。最后,我们将级联编码设计应用于两用户AWGN-BC,其中一个接收器具有单个噪声反馈链路。
2013-07-11 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of Colored Gaussian Noise Channels with Feedback
本文研究了具有无噪声因果反馈的k阶自回归滑动平均(ARMA(k))高斯窃听信道,其中窃听者在前向信道和反馈信道中都接收到信号的噪声观测值。它示出的广义Schalkwijk-Kailath计划,一个容量实现编码方案的反馈高斯信道的一个变体,实现了相同的最大速率为同一信道的窃听者的存在。因此,保密容量等于反馈信道不存在窃听者时的反馈容量。此外,结果被推广到加性高斯白噪声(AWGN)信道与量化反馈。结果表明,所提出的编码方案实现了积极的保密率。当量化噪声的幅度降至零时,保密率收敛于AWGN信道的容量。
2018-01-20 cs.IT math.IT
Capacity of Binary State Symmetric Channel with and without Feedback and Transmission Cost
我们考虑一个单位记忆通道,称为二进制状态对称通道(BSSC),其中的通道状态是当前通道输入和前一个通道输出的模2加法。我们推导出封闭形式的表达式的容量和相应的信道输入分布,这个BSSC的反馈和传输成本和没有。我们还表明,BSSC的容量不增加反馈,它是通过一阶对称马尔可夫过程。
2015-02-15 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
Distortion-Based Outer-Bounds for Channels with Rate-Limited Feedback
本文提出了一种新的方法来获得具有超低速率反馈的网络容量域的外界。我们在前向信道中可实现的速率和在反馈信道上可实现的最小失真之间建立了连接。
2021-05-08 cs.IT math.IT
Compressed 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,所提出的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,在嘈杂的情况下,所提出的方案几乎实现了在无噪声的专用反馈情况下获得的吞吐量。我们还表明,对于一个给定的固定预算的反馈比特,存在一个折衷之间的共享信道的数量和阈值的反馈SNR的准确性。
2015-02-13 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
Empirical Coordination with Channel Feedback and Strictly Causal or Causal Encoding
在多终端网络中,反馈增加了容量区域,并帮助通信设备进行协调。在这篇文章中,我们深化协调和反馈之间的关系,考虑一个点到点的情况下,一个信息源和嘈杂的信道。如果编码器和解码器可以实现对于目标概率分布共同典型的符号序列,则经验协调是可实现的。我们调查的影响反馈时,编码器有严格的因果关系或因果观察的源符号。对于这两种情况下,我们表征的最佳信息约束,我们表明,反馈提高协调的可能性。令人惊讶的是,反馈还减少了辅助随机变量的数量,简化了信息约束。对于具有严格因果编码和反馈的经验协调,信息约束不再涉及辅助随机变量。
2015-06-16 cs.IT math.IT
Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel
在本技术报告中,对带噪声输出反馈(IC-NOF)的双用户线性确定性(LD)干扰信道的容量区域进行了全面表征。这个结果允许识别几个不对称的情况下,其中实现信道输出反馈的发射机-接收机对中的仅一个是有益的,因为实现它在两个链路中,在可实现的个人速率和总速率的改进w.r.t.没有反馈的案例。在其他场景中,在任何发射机-接收机对中使用信道输出反馈在可实现的单独速率改进方面仅有益于两对中的一对,或者简单地,它被证明是无用的,即,即使在反馈链路中完全没有噪声的情况下,具有和不具有反馈的容量区域也是相同的。
2016-11-15 cs.IT math.IT
On the Multiple Access Channel with Asymmetric Noisy State Information at the Encoders
我们认为可靠的多址信道(MAC)的信道是由一个独立的和相同分布的状态过程和编码器和解码器提供不同程度的非对称噪声信道状态信息(CSI)的驱动通信的问题。对于编码器观察因果,非对称噪声CSI和解码器观察完整的CSI的情况下,我们提供了内部和外部边界的容量区域,这是紧的总和速率容量。然后,我们观察到,在马尔可夫假设下,类似的容量结果也保持在接收机观察到噪声CSI的情况下。此外,当编码器处的CSI是解码器处的CSI的非对称确定性函数并且编码器具有非因果噪声CSI(其因果版本最近在\cite{como-yuksel}中得到解决)时,我们为容量区域提供单字母表征。当编码器观察非对称噪声CSI与非对称延迟和解码器观察完整的CSI,我们提供了一个单一的字母表征的容量区域。最后,我们考虑一个合作的情况下,共同和私人的消息,在编码器和完整的CSI在解码器的非对称噪声CSI。我们提供了一个单一的字母表达式的容量区域,这样的通道。对于协作场景,我们还注意到,一旦公共消息编码器不能访问CSI,则在任何噪声设置中,覆盖在解码器处没有CSI或有噪声CSI的情况,可以获得容量区域的单个字母表征。这些结果中的主要组成部分是逆编码方法的一般化,该逆编码方法最近在[1]中针对在编码器处具有非对称量化CSI的MAC引入,并且在本文中被相当大地扩展并适于有噪声的CSI设置。
2012-01-19 cs.IT math.IT
On Reliability Function of Gaussian Channel with Noisy Feedback: Zero Transmission Rate
对于信息传输,使用具有独立加性高斯噪声的离散时间信道。还存在具有独立加性高斯噪声的反馈信道,并且发射机经由该反馈信道无延迟地观察前向信道的所有输出。传输的非指数数量的消息被认为是可实现的解码错误指数,这样的组合的信道进行了研究。结果表明,对于反馈信道中的任意有限噪声,可达误差指数优于无反馈信道的相似误差指数。本文中使用的传输/解码方法加强了作者用于BSC的早期方法。特别是,对于小反馈噪声,它允许获得23.6%的增益(而不是BSC之前的14.3%)。
2012-08-14 cs.IT math.IT
Feedback Communication over Individual Channels
我们考虑的问题,在没有指定的数学模型的信道上进行通信。我们提出了可实现的速率作为离散和连续信道的后验已知的信道输入和输出序列的函数。此外,我们提出了一个速率自适应方案采用反馈,实现这些速率渐近没有先验知识的信道行为。
2009-08-20 cs.IT math.IT
Multi-User Diversity vs. Accurate Channel State Information in MIMO Downlink Channels
在一个多发射天线,每个接收机的下行链路信道与有限的信道状态反馈的单天线,我们考虑以下问题:给定的约束的总系统范围内的反馈负载,它是最好得到低速率/粗信道反馈从大量的接收机或高速率/高质量的反馈从一个较小的接收机数量?从许多接收器获取反馈允许利用多用户分集,而高速率反馈允许非常精确地选择波束成形方向。我们发现,有一个强烈的偏好,获得高质量的反馈,并获得接近完美的信道信息,从尽可能多的接收机提供了一个显着更大的总和比收集一些反馈比特从大量的用户。
2009-07-06 cs.IT math.IT
Limited Feedback Beamforming Over Temporally-Correlated Channels
量化的信道状态信息(CSI)的反馈(称为有限反馈)使得能够在具有少量开销的多输入多输出(MIMO)无线系统中进行发射波束成形。由于其效率,具有有限反馈的波束成形已经在若干无线通信标准中被采用。有限反馈的现有工作通常采用块衰落信道模型,其中忽略了无线信道中的时间相关性。本文考虑了时间相关信道,设计了有限反馈的单用户发射波束成形。CSI反馈的分析结果来自量化CSI建模为一阶有限状态马尔可夫链。这些结果包括由时变量化CSI生成的源比特率、CSI反馈信道所需的比特率以及反馈延迟的影响。特别地,基于马尔可夫链收敛速率理论,证明了反馈延迟至少以指数方式降低CSI反馈所带来的吞吐量增益。在此基础上,提出了一种CSI反馈时间压缩算法。结合这项工作的结果导致一个新的方法设计有限反馈波束形成的设计实例所示。
2008-05-02 cs.IT math.IT
Perfect vs. Independent Feedback in the Multiple-Access Channel
本文通过比较完美反馈与独立反馈下的多接入信道容量,证明Cover-Leung界在独立反馈下可达且不依赖信道实例知识,并指出独立反馈可提升发送端最大速率。
2023-05-10 cs.IT math.IT
Finite-Blocklength Performance of Sequential Transmission over BSC with Noiseless Feedback
在本文中,我们考虑的问题,顺序传输的二进制对称信道(BSC)与充分,无噪声反馈。Naghshvar等人提出了一种单相编码方案,我们称之为足够小的差异(SED)编码器,它可以实现对称二进制输入信道的容量和Burnashev的最佳误差指数。他们还提供了平均块长度的非渐近上界,这意味着速率的可扩展性界。然而,与SED编码器的模拟性能相比,它们的可扩展性界限是松散的,甚至低于Polyanskiy的可扩展性界限的系统限于停止反馈。本文显着收紧的可扩展性界限,利用马尔可夫分析,利用下鞅和马尔可夫性质的传输消息。我们的新的非渐近下界上可实现的速率高于Polyanskiy的界限,是接近的实际性能的SED编码器的BSC。
2020-05-28 cs.IT math.IT
On the Minimum Differential Feedback for Time-Correlated MIMO Rayleigh Block-Fading Channels
在本文中,我们考虑了一般的多输入多输出(MIMO)系统的信道状态信息(CSI)反馈的时间相关的瑞利块衰落信道。具体来说,我们首先推导出的最小差分反馈速率的封闭形式的表达,以实现最大的Erdodic容量在存在信道估计误差和量化失真的接收机。在反馈信道传输速率受限的情况下,进一步研究了周期反馈系统中各态历经容量与微分反馈间隔的关系,通过理论分析发现存在一个最优微分反馈间隔,使得各态历经容量最大化.最后,通过仿真验证了分析结果在一个实际的周期微分反馈系统使用劳埃德的量化算法。
2011-11-30 cs.IT math.IT
Capacity Region of Multiple Access Channel with States Known Noncausally at One Encoder and Only Strictly Causally at the Other Encoder
我们考虑一个两个用户的状态相关的多址信道中,信道的状态是已知的非因果关系的编码器之一,只有严格因果关系的其他编码器。两个编码器都发送一个公共消息,此外,知道状态的编码器非因果地发送一个单独的消息。我们发现明确的特征的容量区域的离散无记忆(DM)和无记忆高斯的情况下,这种通信模型。特别是容量区域分析表明,在一般只发送公共消息的编码器处,状态的知识仅严格地因果关系地被利用。更具体地说,在DM设置中,我们表明,这样的知识是有益的,并增加了一般的容量区域。在高斯设置,我们表明,这样的知识没有帮助,和容量是相同的,如果状态是完全未知的编码器,只发送共同的消息。分析还揭示了最佳的方式,利用知识的状态,只有严格因果关系的编码器,只发送共同的消息时,这样的知识是有益的。编码器协作以向解码器传达状态的有损版本,除了通过广义的Gel'fand-Pinsker分箱来传输信息消息之外。在这个问题中特别重要的是1)执行状态压缩的最佳方式和2)压缩索引是否应该被唯一地解码的问题。我们表明,这两个压缩la嘈杂的网络编码,即,没有装仓和非唯一解码,并且使用Wyner-Ziv装仓与后向解码和非唯一或唯一解码的压缩是最佳的。
2012-01-16 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
Can Feedback Increase the Capacity of the Energy Harvesting Channel?
我们调查反馈是否可以增加能量收集通信信道的容量,其中由外源能量到达过程供电并配备有限电池的发射器通过无记忆信道与接收器通信。对于一个简单的特殊情况下,能量到达过程是确定性的和信道是BEC,我们明确计算的前馈和反馈的能力,并表明,反馈可以严格增加该信道的容量。在这个例子的基础上,我们还表明,反馈可以增加的能力时,能源抵达是独立同分布。在发送器和接收器处非因果地已知。
2015-06-05 cs.IT math.IT
Balancing forward and feedback error correction for erasure channels with unreliable feedback
研究反馈的传统信息论方法是考虑信道输出到编码器的理想瞬时高速率反馈。这在经典的工作中是可以接受的,因为结果是负面的:香农指出,即使是完美的反馈往往不会提高容量,在对称DMC的背景下,Dobrushin表明,它不会提高固定的块编码错误指数在有趣的高速率制度。然而,它最近被证明,完美的反馈允许很大的改进,在渐近的权衡之间的端到端的延迟和错误的概率,即使在高速率的对称信道。由于增益要求与理想的瞬时反馈,这是自然的想知道是否这些改进仍然如果反馈是不可靠的或以其他方式有限的。这里,分组擦除信道被认为是在前向和反馈链路。首先,反馈信道被认为是一个给定的,并给出了一个策略,以平衡前向和反馈纠错在适当的信息理论限制的长端到端延迟。在足够高的速率下,尽管只有不可靠的反馈,但完美的反馈性能是渐近可达的!其次,结果被解释在零和的情况下的“半双工”节点的带宽或时间的分配给反馈信道来在前向信道的直接费用。事实证明,即使在这里,反馈也是值得的,因为通过适当地平衡前向和反馈误差校正,可以显著降低渐近延迟。结果很容易推广到严格正零未声明错误容量的信道。
2007-12-06 cs.IT math.IT
Combining Channel Output Feedback and CSI Feedback for MIMO Wireless Systems
使用信道输出反馈来提高衰落信道的可靠性在文献中很少受到关注。在大多数关于衰落信道的反馈的工作中,仅信道状态信息(CSI)反馈被用于在发射机处进行编码。在这项工作中,设计的编码方案的多输入多输出(MIMO)衰落系统的信道输出和信道状态反馈在发射机被认为是。在加性高斯白噪声和独立同分布衰落过程的假设下,提出了一种简单的线性编码策略,可实现任意速率。该框架假设发射机和接收机处的CSI是完美的。这个简单的线性处理方案可以提供一个双指数概率的错误衰减与块长度为所有速率小于容量。值得注意的是,这种编码方案实际上由两个单独的编码块组成:一个适应当前CSI,另一个适应先前的信道输出反馈。该方案被扩展到的情况下,当CSI被量化在接收机和传送到发射机在一个有限的速率反馈信道;对于多输入单输出(MISO)衰落系统,它示出的双指数概率的错误衰减实现的块长度的增加。
2012-04-11 cs.IT math.IT
Feedback capacity of Gaussian channels with memory
我们考虑了MIMO信道的反馈容量,其信道输出由信道输入和高斯过程驱动的线性状态空间模型给出。我们的状态空间模型的一般性,包括所有以前研究的模型,如加性通道与有色高斯噪声,和通道与以前的通道输入或输出的任意依赖。主要结果是一个可计算的反馈能力的表达式,给出了一个凸优化问题的可检测性条件。我们证明了自回归高斯噪声信道上的容量结果,在那里我们表明,即使是一个单一的时间实例延迟的反馈减少反馈容量显着在固定制度。另一方面,对于大的回归参数(在非平稳状态下),反馈容量可以用延迟反馈来逼近。最后,我们证明了可检测性条件是满足标量模型和猜想,这是真实的MIMO模型。
2022-07-21 cs.IT math.IT
On the Capacity Region and the Generalized Degrees of Freedom Region for the MIMO Interference Channel with Feedback
在本文中,我们研究了反馈对两个用户MIMO干扰信道的影响。具有反馈的MIMO干扰信道的容量区域的特征在于在恒定比特数内,其中该常数与信道矩阵无关。此外,它示出的MIMO干扰信道的反馈和它的互易干扰信道的容量区域是在一个恒定的比特数。最后,给出了带反馈MIMO干扰信道的广义自由度域的特征。
2013-09-14 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
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
Power-Controlled Feedback and Training for Two-way MIMO Channels
大多数通信系统使用某种形式的反馈,通常与信道状态信息有关。分析中使用的常见模型假设接收机和/或无噪声状态反馈链路处的完美信道状态信息。然而,在实际系统中,在接收器处既不是完全已知的信道估计,也不是完全已知的反馈链路。在本文中,我们研究了可实现的分集复用权衡使用i.i.d.高斯码本,考虑到训练接收机的误差和FDD系统的反馈链路中的误差,其中前向和反馈是独立的MIMO信道。我们的关键结果是,最大分集阶与一个比特的反馈信息是相同的系统与更多的反馈比特。因此,在$\mathsf{SNR}$中渐近地,多于一个比特的反馈不会以恒定速率改善系统性能。此外,一比特分集复用性能与在接收机处具有完美信道状态信息以及无噪声反馈链路的系统相同。这种可扩展性使用了功率控制反馈和训练的新概念,当我们考虑不完美的信道估计和噪声反馈链路时,这些概念自然会浮出水面。在评估所提出的训练和反馈协议的过程中,我们找到了实际信道和估计信道的特征值的$\mathsf{SNR}$指数的联合概率的渐近表达式,这可能是独立的兴趣。
2010-01-29 cs.IT math.IT