Improved Torn Paper Coding via Local Alignment
Washington University in St Louis（华盛顿大学）
针对碎纸信道中全局对齐丢弃短片段导致速率低的问题，提出基于局部对齐的编码方案，通过仅利用局部信息确定片段位置，显著提升速率，并推广到带丢失碎片的碎纸编码模型。
2026-06-08 cs.IT math.IT
Communicating One Bit over a Delay Constrained Gaussian MIMO Channel with Feedback
能量最优方案被发现用于在具有理想反馈信道的无记忆高斯信道上传输一个比特。假设在解码之前允许信道被使用最多N次。采用动态规划的方法推导出最优编解码策略。结果发现，反馈给出了一个显着的性能增益和最优策略是不连续的。它还表明，大部分的性能提高，甚至可以获得一个比特的反馈信道。最优方案与Kailath-Schalkwijk的策略进行了比较，并发现其有效性显着提高。对于测量噪声方差沿子信道相等的对角MIMO信道的情况下，我们还表明，该问题可以减少到以前的情况下，通过标量反馈信道发送一个比特。
2016-05-15 cs.IT math.IT
Capacity Achieving Torn Paper Codes
Washington University in St Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
针对撕纸信道现有译码方案的局限，提出多级导频回收的撕纸码构造，以随机线性码实现该信道容量，降低译码复杂度并支持更短片段对齐
2026-09-09 cs.IT math.IT
Communicating Under Channel Uncertainty
针对单发射和接收天线系统，提出了一种新的星座设计，以克服信道系数相位估计中的误差。所提出的星座是PSK和PAM星座的组合，其中PSK用于提供针对相位误差的保护，而PAM用于使用信道系数的幅度的知识来增加传输速率。所提出的星座的性能被证明是显着优于广泛使用的QAM方面的错误概率。所提出的策略也可以扩展到使用多个发射和接收天线的系统。
2010-10-08 cs.IT math.IT
Communicating Lists Over a Noisy Channel
这项工作考虑的通信场景中，发射机选择一个列表的大小K从M个消息发送到一个嘈杂的通信信道，接收机生成一个列表的大小L和通信被认为是成功的，如果在两个终端的列表的交集基数大于阈值T。在传统的通信系统中，K=L=T=1。这种设置在K，L，T和终端之间的信道的香农容量方面的基本限制进行检查。具体地说，渐近无差错通信的必要和/或充分条件。
2014-10-11 cs.IT math.IT
Coset codes for communicating over non-additive channels
我们提出了一种情况下使用具有代数封闭特性的代码-陪集码-在开发编码技术和通用多终端信道的特征可实现的速率区域。特别是，我们考虑三种不同的通信场景- $3-$用户干扰信道（多对多），$3-$用户广播信道（一对多），和多址与分布式状态（多对一）-并确定非添加剂的例子陪集代码分析证明产生严格更大的可实现的速率区域比那些可实现的使用iid码。一方面，我们的发现激发了多终端信息论超越iid码的需求。另一方面，它鼓励当前基于线性码的技术的研究超越特定的附加通信信道。文[1]-[3]给出了我们结果的详细证明。
2015-02-15 cs.IT math.IT
Communicating over Filter-and-Forward Relay Networks with Channel Output Feedback
中继网络有助于提高从源到目的地的通信速率。然而，即使是三端中继信道的容量也是一个公开的问题。在这项工作中，我们提出了一个新的下界的三端中继信道的容量与目的地到源反馈的相关噪声的存在。我们的下界改进了文献中现有的界限。然后，我们扩展我们的下界一般中继网络配置使用任意数量的过滤器和转发中继节点。这样的网络配置在许多多跳通信系统中是常见的，其中由于有限的计算能力，中间结点只能执行最小的处理。仿真结果表明，通过我们的方法可以获得显着的改善，在可实现的速率。接下来，我们推导出一个编码策略（使用后处理的信噪比作为标准进行优化）的三端中继信道与噪声信道输出反馈两次传输。这种编码方案可以与开环码结合使用，用于像自动重传请求（ARQ）或混合ARQ的应用。
2015-10-08 cs.IT math.IT
Performance Analysis of the Full-Duplex Communicating-Radar Convergence System
本文旨在探讨通信与雷达系统之间频谱共享的可行性。我们研究的全双工（FD）联合雷达和通信多天线系统中，一个节点标记的ComRad具有双重通信和雷达的能力是与下行链路和上行链路的用户进行通信，以及同时检测感兴趣的目标。考虑到全干扰和不完美的信道状态信息（CSI）的情况下，FD JRC系统的基本性能限制进行了分析。特别地，我们首先获得当雷达信号充当干扰时的下行链路速率。然后，将上行链路信道和雷达回波信道看作多址接入信道，提出了一种替代的连续干扰消除方案，并在此基础上得到了上行链路可达到的通信速率。对于雷达工作，我们首先推导出估计率的一般表达式，它量化了在方向、距离和速度方面获得了多少关于目标的信息。在考虑均匀线阵和线性调频雷达信号的情况下，进一步得到了精确的闭式估计率。数值仿真结果表明，通信和雷达联合工作的方式比单独工作的方式获得了更大的速率区域。
2022-10-22 cs.IT math.IT
Communicating in the Mediumband:What it is and Why it Matters
本文介绍中频带无线通信这一新兴领域，阐明其介于窄带与宽带之间的独特信道特性，并指出在不改变传播环境的情况下，通过中频带通信可将不利非视距条件转化为有利条件，从而为无线通信带来显著增益。
2024-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
Communicating Correlated Sources over MAC and Interference Channels I : Separation-based schemes
我们认为这两种情况下的通信一对$S_{1},S_{2}$的相关源多址接入（MAC）和干扰信道（IC）分别。我们进行了香农理论研究，并专注于可互换性，即，充分条件的特征。在缺少Gauss-Körner-Witsenhausen公共部分的情况下，当前已知的单字母（S-L）编码方案被约束为S-L长马尔可夫链（LMC）$X_{1}-S_{1}-S_{2}-X_{2}$。以Dueck的例子[Dueck，1981年3月]为例，我们认识到后者的约束是削弱，导致次优的S-L编码方案。我们工作的目标是设计一种编码方案，其中（i）在时间$t$的信道输入的选择基于多个源符号，并且ii）服从通过S-L表达式的性能表征。在这篇文章中，我们提出了我们的研究结果的第一部分。我们提出了一种新的基于分离的编码方案的基础上，一个固定的块长度（B-L）的代码，使选择$X_{jt}$ -在时间$t$由编码器$j$在信道上输入的符号-是基于源符号$S_{j}^{l}$的通用编号$l$，从而允许相关的输入符号$X_{1},X_{2}$通过多字母LMC $X_{1}-S_{1}^{l}-S_{2}^{l}-X_{2}$。通过仔细拼接在一起的S-L编码技术，我们设计了一个多字母编码方案。我们通过一个S-L表达式来描述其性能的内界，并证明所得到的内界严格大于基于S-L编码方案的MAC和IC问题的当前已知的最大内界。在我们的工作的第…
2019-02-18 cs.IT math.IT
Adaptive Coding and Modulation for Large-Scale Antenna Array Based Aeronautical Communications in the Presence of Co-channel Interference
为了满足"云上互联网"的需求，提出了一种多天线辅助的航空通信自适应编码调制（ACM）。所提出的ACM方案根据通信飞机之间的距离来切换其编码和调制模式，这在机载雷达或全球定位系统的帮助下是容易获得的。我们推导出一个渐近封闭形式的信号干扰噪声比（SINR）的发射天线的数量趋于无穷大，在现实的同信道干扰和信道估计误差的存在下。可实现的传输速率和相应的模式切换距离阈值很容易获得基于这个封闭形式的SINR公式。Monte-Carlo模拟结果被用来验证我们的理论分析。对于32个发射天线和4个接收天线在5GHz载波频率下通信并使用6MHz带宽的特定示例，其被多个其他通信飞行器对重用，所提出的基于距离的ACM能够在通信距离小于25 km时提供高达65.928 Mbps的数据率。
2017-11-25 cs.IT math.IT
Robust Regression with Ensembles Communicating over Noisy Channels
针对分布式回归中噪声信道通信导致的可靠性问题，提出优化聚合系数的方法，适用于装袋和梯度提升集成方法，并在合成及真实数据集上验证有效性。
2024-08-20 cs.DC cs.IT cs.LG
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
Communicating the Difference of Correlated Gaussian Sources Over a MAC
本文研究了在两用户加性高斯噪声多址接入信道（MAC）上传输两个联合高斯信源之差的问题。目标是在平均均方误差失真标准内恢复此差异。每个发射机只能访问两个高斯源中的一个，并且受到平均功率约束的限制。在这项工作中，晶格编码方案，实现了一个常数的失真下限内的失真，如果信号噪声比（SNR）是大于一个阈值。此外，未编码的传输被证明是更差的性能，格编码方法。提出了一种替代的格型编码方案，该方案可以潜在地改善未编码传输的性能。
2008-12-05 cs.IT math.IT
Communicating over a Classical-Quantum MAC with State Information Distributed at Senders
我们考虑的问题，在一个经典量子（CQ）多址接入信道与随机经典状态非因果可在发射机，称为QMSTx。QMSTx是Gelfand和Pinsker在1980年考虑的信道的经典量子多址模拟。我们进行了香农理论的研究，并专注于QMSTx的容量区域的内界的特征的问题。我们提出了一种新的编码方案的基础上\textit{union coset codes} -码具有代数性质，并推导出一个新的内界，包含内基于IID随机编码。我们确定的例子，导出的内界是严格较大的。
2022-03-13 cs.IT math-ph math.IT
Retrocausal capacity of a quantum channel: Communicating through noisy closed timelike curves
Cornell University（康奈尔大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过噪声后选择闭合类时曲线进行逆因果通信的量子信道容量，完全刻画单次逆因果量子与经典容量，并证明渐近容量等于信道最大信息与正则化Doeblin信息的平均和总和。
2026-06-17 cs.IT hep-th math-ph
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信道输入和输出已知的后验概率的函数，以及采用反馈的速率自适应方案，该方案在没有信道行为的先验知识的情况下渐近地实现这些速率。
2009-08-20 cs.IT math.IT
Latency-Distortion Tradeoffs in Communicating Classification Results over Noisy Channels
The University of Arizona（亚利桑那大学）
本文研究了在含噪信道上传输分类器概率向量时的延迟与失真权衡问题，通过结合量化技术与有限块长理论建立分析框架，发现稀疏格点量化在最小化传输延迟方面最为有效。
2024-04-22 cs.IT cs.LG cs.NI
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
Interference Channels With Arbitrarily Correlated Sources
本文研究了任意相关信源在干扰信道上的通信问题。本文给出了一对相关信源在离散无记忆干扰信道中无损传输的充分条件。对于独立的信源，该充分条件降低到干扰信道的Han-Kobayashi可达速率区域。对于一个特殊的相关结构（在Slepian-Wolf，1973年的意义上），所提出的区域减少到已知的可实现的区域的干扰信道与公共信息。一个简单的例子表明，分离的方法，与Slepian-Wolf编码，其次是最佳的信道编码，是严格的次优。
2009-11-10 cs.IT math.IT
On Interference Alignment and the Deterministic Capacity for Cellular Channels with Weak Symmetric Cross Links
在本文中，我们研究了使用线性确定性近似模型的蜂窝系统的上行链路，其中有两个用户发送到一个接收器，相互干扰的第三个发射机与第二个接收器通信。我们给出了一个可实现的编码方案，并证明了其最优性，即表征的容量区域。该方案是一种干扰对齐的形式，其利用两个用户小区的信道增益差。
2011-04-01 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
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
On the Cooperative Communication over Cognitive Interference Channel
本文研究了认知干扰信道（CIC）中部分协作（PC）目的地（CIC-PC）通信问题。该信道由两个源节点组成，这两个源节点将两个独立的消息传送到它们对应的目的地节点。其中一个来源，称为认知来源，对另一个来源的信息具有非因果性知识，称为主要来源。假设每个目的地仅解码其预期的消息。另外，与认知源对应的目的地通过经由中继链路发送协作信息来辅助另一目的地。我们得到了一个新的上界的离散无记忆CI-CPC的容量区域。此外，我们还刻画了两类新信道的容量区域：（1）降级CIC-PC，（2）一类半确定性CIC-PC。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Recovering a Message from an Incomplete Set of Noisy Fragments
本文研究撕纸信道中从随机长度、乱序且部分删除的碎片恢复消息的问题，给出容量闭式表达式 F - A，并针对含噪情形推导出近似紧致的容量上下界。
2024-07-08 cs.IT math.IT
Communication over Individual Channels -- a general framework
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，可实现的速率被确定为已知的后验信道输入和输出序列的函数，而不假设它们之间的任何先验关系。在以前的论文中，我们已经表明，经验的输入和输出序列之间的互信息是可以实现的，而不指定的信道模型，通过使用反馈和共同的随机性，以及类似的结果为实值输入和输出字母。在本文中，我们提出了一个统一的框架，其中包括两个特殊情况下，以前的结果。我们的特征区域的速率函数是可以实现的，并表明，渐近的速率函数是等价于给定的输出的信道输入的条件分布。我们提出了一个方案，实现这些速率与渐近消失的开销。
2012-03-07 cs.IT math.IT
State Masking Over a Two-State Compound Channel
我们认为在一个复合通道的状态时，需要被掩盖的通道进行通信的基本限制。我们的模型与被称为隐蔽通信的研究领域密切相关，隐蔽通信是发射机希望与合法接收机通信的设置，同时确保通信不被对手检测到。在我们的两个状态的掩蔽设置的主要贡献是建立的边界上的吞吐量的关键区域的约束，量化多少状态被掩蔽被定义为两个通道引起的分布之间的总变化距离。对于密钥长度为无限的情况，我们提供了充分的条件，当边界重合的吞吐量，它遵循平方根定律。数值例子，包括高斯信道，来说明我们的结果。
2020-12-03 cs.IT math.IT
An Achievable Rate Region for 3-User Classical Quantum Broadcast Channel via Coset Codes
本文提出了一种新的方法，通过结合余集码技术和Sen的倾斜、平滑与增强技术，以提高3用户量子广播信道的容量区域边界。
2026-07-28 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Communication Over State-Dependent Channels With Feedback
在允许通信双方使用变长编码方案的假设下，研究了具有无噪声反馈的状态相关离散无记忆信道通信的基本极限。各种情况下进行了分析，与所采用的编码方案具有有界或无界的码字长度，并与状态信息透露给编码器和/或解码器在一个严格的因果关系，因果关系，或非因果关系的方式。在这些设置中的每一个，获得的零误差容量的积极性的必要和充分条件，它示出，只要零误差容量是积极的，它等于传统的消失误差容量。此外，它示出的状态相关的信道的消失错误容量不增加通过使用反馈和可变长度编码。这两种能力的状态依赖的信道反馈，从而充分的特点。
2019-01-15 cs.IT math.IT
Universal Communication over Arbitrarily Varying Channels
我们考虑的问题，普遍沟通的一个未知的和任意变化的信道，使用反馈。本文的重点是确定的输入行为，特别是，先验分布，这是用来随机生成的码书。我们提出的问题，设置先验的顺序通用预测问题，试图接近一个给定的目标速率，这取决于未知的信道序列。主要结果是，对于一个未知的，任意序列的无记忆通道组成的通道，有一个系统，使用反馈和共同的随机性，渐近达到，具有高概率，时间平均的信道的容量，普遍为每个序列的信道。虽然假设没有信道序列的先验知识，但是对于在相同字母表上定义的每个无记忆AVC，所实现的速率满足或超过传统的任意变化信道（AVC）容量，并且因此系统普遍地获得随机码AVC容量，而不知道AVC参数。我们提出的系统结合了无比率编码与一个通用的预测方案的前。我们提出了粗略的上限的利率，可以实现在这种设置和下限的冗余。
2012-02-02 cs.IT math.IT
Analog Matching of Colored Sources to Colored Channels
模拟（未编码）传输提供了一个简单而强大的方案，用于在均方误差（MSE）失真测量下在高斯信道上传输高斯源。不幸的是，它的性能通常不如全数字的、基于分离的信源信道编码解决方案，后者需要在编码器处精确地了解信道。这种损失来自于这样的事实，即除了非常特殊的情况，例如匹配带宽（BW）的白光源和通道，不可能通过线性手段实现源到通道和通道到源的完美匹配。我们表明，通过结合预测和模格操作，它是可以匹配任何有色高斯源的任何有色高斯噪声信道（可能不同的BW），从而实现香农的最佳可达到的性能$R(D)=C$。此外，当源和信道BW相等（但否则它们的频谱是任意的）时，该方案在对于高信噪比的单个编码器（与噪声方差无关）实现最佳性能的意义上是渐进鲁棒的。推导是基于最近的模格调制方案，用于通过脏纸信道传输Wyner-Ziv源。
2010-06-02 cs.IT math.IT
Low latency allcast over broadcast erasure channels
考虑通过不可靠的广播信道通信的n个节点。每个节点都有一个单独的数据包，需要与所有其他节点进行通信。时间是分时隙的，并且时隙足够长以供每个节点广播一个分组。每个广播到达节点的随机子集。目标是最小化直到所有节点都接收到所有分组的时间。我们研究了两种方案，（i）随机中继，和（ii）随机线性网络编码，并分析其性能的渐近制度，其中n趋于无穷大。还提出了广泛的n的模拟结果。
2021-07-22 cs.IT math.IT math.PR
Energy-Distortion Tradeoff for the Gaussian Broadcast Channel with Feedback
这项工作的重点是在两个用户的高斯广播信道与无噪声和因果信道输出反馈（GBCF）的通信一对相关的高斯源所需的最小传输能量。我们研究广播一对源样本所需的传输能量上的基本限制，使得每个源可以在其各自的接收器处重建到目标失真内，当源信道带宽比不受限制时。我们推导出一个下界和三个不同的最小所需能量的上界。对于上界，我们分析了三种传输方案：两种方案是基于单独的源-信道编码，并对源对的多个样本进行编码。第三种方案是基于联合信源-信道编码，该联合信源-信道编码是通过扩展Ozarow-Leung（OL）传输方案获得的，其应用未编码的线性传输。数值仿真结果表明，尽管OL方案简单，但其能量失真折衷接近于更好的基于分离的方案，这表明OL方案对于GBCF上的能量有效源传输是有吸引力的。
2016-05-01 cs.IT math.IT
Differential Modulation for Asynchronous Two-Way-Relay Systems over Frequency-Selective Fading Channels
针对用户和中继都不知道信道状态信息的异步多中继双向中继（MR-TWR）系统，提出了两种方案。在MR-TWR系统中，两个用户在$N_R$中继的帮助下交换他们的消息。大多数基于差分调制的MR-TWR系统的现有工作都假设所有通信节点之间具有完美的符号级同步。然而，这一假设在许多实际系统中并不成立，这使得差分调制方案的设计更具挑战性。因此，我们设计差分调制方案，可以容忍频率选择性衰落下的定时失调。我们调查所提出的方案的性能，无论是比特错误概率或成对错误概率。通过数值例子，我们表明，所提出的计划优于现有的竞争解决方案在文献中，特别是高信号噪声比（SNR）值。
2016-10-24 cs.IT math.IT
Uniformly Bounded State Estimation over Multiple Access Channels
研究了基于多址接入信道的分布式状态估计问题。我们考虑的情况下，两个编码器同时通过一个嘈杂的信道通信测量。首先，利用非随机信息理论的工具，刻画了一般M输入单输出MAC的零差错容量域。接下来，我们证明了一个紧的条件，能够实现一致有界的状态估计误差可以给出的信道零误差容量区域。该标准将通道特性与植物动态联系起来。这些结果铺平了道路，了解网络控制系统与多个变送器的信息流。
2022-12-22 cs.IT cs.SY eess.SY
Minimax Theorems for Finite Blocklength Lossy Joint Source-Channel Coding over an AVC
出于在网络物理系统的安全性的应用，我们提出了有限块长度的通信问题中存在的干扰作为编码器-解码器的团队和干扰机之间的零和游戏，通过允许通信团队以及干扰机只有本地随机化的策略。通信团队的问题是非凸下的局部随机码，因此，在一般情况下，极大极小定理不需要举行这个游戏。然而，我们表明，近似极大极小定理举行的意义上说，极大极小和极大值的游戏接近对方渐近。特别是，对于严格低于临界阈值的速率，极小极大和极大极小值都接近于零，而对于严格高于临界阈值的速率，它们都接近于1。然后，我们证明了二阶极大极小定理，即，对于沿着特定比例精确地接近阈值的速率，Minimax和Maximin值接近相同的常数值，即既不是零也不是一。这些结果的关键是我们的推导有限块长度界限的最小最大和最大值的游戏和我们的推导二阶色散为基础的界限。
2019-07-11 cs.GT cs.IT math.IT
On Secure Computation Over the Binary Modulo-2 Adder Multiple-Access Wiretap Channel
本文研究了二进制模2加法器多址窃听信道上函数的安全计算问题。这个问题涉及到一个合法的接收器，希望可靠和有效地计算分布式二进制源的函数，而窃听者必须保持对它们的无知。为了刻画相应的基本极限，引入了保密计算能力的概念。虽然确定保密计算能力是具有挑战性的任意函数，它令人惊讶地证明，如果函数完美地匹配的代数结构的信道和联合源分布满足一定的条件，保密计算能力等于计算能力，这是所有可实现的计算速率的上确界没有保密约束。与安全传输消息的情况不同，编码器不需要额外的随机性，合法接收者也不需要比窃听者有任何优势。因此，结果表明，安全地计算一个函数在多路访问窃听信道的问题可能显着不同的安全通信消息之一。
2016-07-30 cs.IT math.IT
A New and More General Capacity Theorem for the Gaussian Channel with Two-sided Input-Noise Dependent State Information
本文研究了一种新的、一般的高斯信道，它具有与信道输入和噪声相关的双边状态信息。确定信道的一般可实现速率并在非限制性情况下获得容量，我们尝试分析和解决高斯版本的Cover-Chiang定理-作为数学和信息理论上的开放问题。我们的容量定理，同时包括所有以前的定理作为其特殊情况下，解释的情况下，不能分析他们，例如，影响的相关性之间的边信息和信道输入的容量的信道，不能分析与科斯塔的“写在脏纸上”定理。同时，我们尝试介绍我们的新理念，即，用与该变量相关并为对象所知的"边信息"的信息论概念来描述通信对象（发射机、接收机、中继器等）对某个变量（信道噪声、干扰等）的"认知"概念。根据我们的定理，信道容量是边信息和信道噪声的互信息的增函数。因此，我们的信道及其容量定理在新的描述的基础上，消除了发射机和接收机对信道噪声的“认知”。我们的容量定理有有趣的解释起源于这个新的想法。
2015-07-17 cs.IT math.IT
Computing Sum of Sources over a Classical-Quantum MAC
我们考虑的问题，通信的一般双变量函数的两个经典源观察到的编码器的经典量子多址接入信道。基于经典信道的情况下开发的技术，我们提出并分析了一种基于陪集码的编码方案。所提出的技术使解码器恢复所需的功能，而不恢复源本身。我们推导出一组新的充分条件，弱于目前已知的例子。这项工作是基于一个新的合奏陪集代码，被证明可以实现一个经典的量子点对点信道的容量。
2021-03-02 cs.IT math.IT quant-ph
Private Information Retrieval Over Gaussian MAC
考虑私有信息检索（PIR）的问题，其中用户希望从$N$非通信和非共谋数据库（服务器）检索单个消息。所有服务器存储相同的一组$M$消息，并且它们通过块衰落高斯多址信道（MAC）来响应用户。此设置的目标是保持所需消息的索引对服务器是私有的，同时最小化总体通信开销。这项工作提供了联合隐私和信道编码检索方案的高斯MAC衰落和不衰落。该方案利用信道的线性，同时使用计算和前向（CF）编码方案。因此，执行单用户编码和解码以检索私有消息。在没有衰落的信道的情况下，可实现的检索率优于基于分离的方案，其中检索和信道编码是分开设计的。此外，该速率随着SNR的增长而渐近最优，并且对于所有SNR值，该速率与没有隐私约束的信道容量相比达到每个信道使用的$2$比特的恒定间隙。当信道遭受衰落时，服务器信道之间的不对称性迫使一个更复杂的解决方案，这涉及到一个困难的优化问题。尽管如此，我们提供的编码方案和下限的预期可实现的检索率被证明具有相同的缩放定律的信道容量，无论是在服务器的数量和SNR。
2020-05-19 cs.IT math.IT
An Achievable rate region for the $3-$user interference channel based on coset codes
研究了三用户离散无记忆干扰信道（$3-$ IC）上的通信问题。用于在任意$3-$ IC上通信的当前已知编码技术基于使用独立同分布（iid）随机码本的消息拆分、叠加编码和分箱。在这项工作中，我们提出了一个新的合奏的代码-分区陪集码（PCC）-具有适当的经验和代数封闭属性的组合。我们开发的编码技术，利用PCC的代数闭包属性，使有效的通信$3-$ IC。我们分析了所提出的编码技术的性能，以推导出通用离散$3-$ IC的可实现速率区域。附加的和非附加的例子被识别，对于这些例子，导出的可达到速率区域是容量，并且此外，严格大于基于iid随机码本的当前已知的最大可达到速率区域。
2015-01-13 cs.IT math.IT
Achievable rate-region for $3-$User Classical-Quantum Interference Channel using Structured Codes
本文研究了$3-$用户经典量子干扰信道（$3-$ CQIC）容量域的内界问题。用于在CQIC上通信的最公知的编码方案是基于非结构化随机码并且采用消息分裂和叠加编码的技术。对于经典的$3-$用户干扰信道（IC），已经证明基于陪集码（具有代数闭包性质的码）的编码技术严格优于基于非结构化码的所有编码技术。在这项工作中，我们开发了类似的技术的基础上陪集代码$3$ $1-$ CQIC-一个子类的$3-$用户CQIC。我们分析了它的性能，并推导出一个新的内部约束的容量区域的$3$到$1-$ CQIC，submalize目前已知的最大的，并严格扩大相同的识别的例子。
2021-03-05 cs.IT math.IT quant-ph
On the Non-Adaptive Zero-Error Capacity of the Discrete Memoryless Two-Way Channel
我们研究的问题，在一个离散的无记忆的双向通道使用非自适应计划，零概率的错误准则。基于随机编码、线性规划、线性码和图的渐近谱，我们推导出了零误差容量区域的单字母内界和外界。除其他外，我们提供了一个单字母的外部边界的基础上结合香农的消失误差容量区域和双向模拟的线性规划界的点对点通道，这与单向的情况下，一般是优于两者。此外，我们通过图的渐近谱建立了双向信道的零差错容量区域的外界，并证明了在某些情况下可以实现该界。
2021-09-10 cs.DM cs.IT math.CO
Persuasion with limited communication capacity
我们考虑一个贝叶斯说服问题，说服者和决策者通过一个不完美的渠道，有一个固定的和有限数量的消息，并受到外源噪声进行通信。我们提供了一个上界的说服者可以通过沟通渠道安全的回报。我们还证明了该界是紧的，即，如果说服问题由同一个基本问题的大量独立副本组成，那么说服者可以通过使用将所有问题联系在一起的策略来任意接近地实现这个界限。我们将此最佳收益描述为通信信道的信息理论容量的函数。
2019-09-04 cs.IT math.IT math.OC
Adaptive Coded Caching for Fair Delivery over Fading Channels
现有的编码缓存方案的性能是敏感的最差的信道质量，这是一个问题，在衰落信道通信时加剧。在本文中，我们解决这个限制，在以下方式：在短期内，我们允许传输到具有良好的信道质量的用户子集，避免用户衰落，而在长期内，我们确保用户之间的公平性。我们的在线方案结合了（i）经典的分散编码缓存方案\cite{maddah2013decentralized}与（ii）联合调度和功率控制的衰落广播信道，以及（iii）拥塞控制，以确保最佳的长期平均性能。我们证明了我们的在线交付计划最大化的阿尔法公平效用之间的所有计划限制到分散的位置。通过调整α的值，所提出的方案可以实现不同的操作点上的平均输送率区域和调整性能，根据运营商的选择。我们证明，通过模拟，我们的计划优于两个基线计划：（a）标准编码缓存与多播传输，最差的信道用户还利用全球缓存增益的限制;（b）机会主义调度与单播传输利用衰落多样性，但仅限于本地缓存增益。
2020-02-10 cs.IT cs.NI math.IT
Simultaneous Decoding of Classical Coset Codes over 3-User Quantum Interference Channel : New Achievable Rate Regions
研究三用户经典-量子干扰信道上的比特流通信，提出基于余集码和POVM解码的新策略，推导出新的可行速率区域上界，涵盖现有所有上界并证明在特定例子中严格更大。
2026-07-12 cs.IT math.IT quant-ph
Communication in a Poisson Field of Interferers -- Part II: Channel Capacity and Interference Spectrum
在本文的第一部分中，我们提出了一个数学模型的通信受到网络干扰和噪声，其中的干扰是分散的，根据空间泊松过程，并在无线环境中的路径损耗，阴影，和多径衰落异步操作。我们确定了聚合干扰的分布和链路的错误性能。在这第二部分中，我们描述的能力的链路受到网络干扰和噪声。然后，我们提出了频谱中断概率（SOP）的概念，在无线网络中的通信节点产生的聚合射频发射的一个新的表征。我们提出了一些应用的SOP，即频谱法规的建立和隐蔽的军事网络的设计。所提出的框架捕捉所有重要的物理参数，影响总网络排放，但足够简单，提供的见解，可能是有价值的无线网络的设计和部署。
2010-01-26 cs.IT cs.NI math.IT
Robust remote estimation over the collision channel in the presence of an intelligent jammer
我们考虑一个传感器-接收器对在无线信道上进行通信，干扰器可能会发起拒绝服务攻击。我们制定了一个协调员，共同设计的传输和估计政策，和干扰之间的零和博弈。我们考虑两种情况下，这取决于干扰机是否可以感测到的信道或没有。我们刻画了一类对称和单峰概率密度函数的鞍点平衡时，干扰机不能感测到的信道。如果干扰机可以感测到信道是否正在使用，则我们提供了一种有效的算法，该算法在投影梯度上升和凹凸过程的迭代之间交替，以找到近似的一阶纳什均衡。我们的数值结果表明，在某些情况下，干扰机可能会决定发动一个拒绝服务攻击的目标欺骗接收器，即使传感器决定不发送。
2022-04-01 cs.GT cs.IT cs.SY
Strong converse exponents for the feedback-assisted classical capacity of entanglement-breaking channels
量子纠缠可以用在通信方案中，以建立连续信道输入之间的相关性，这是经典手段所不可能的。众所周知，这种纠缠编码方案可以增强量子信道的经典容量，但情况并非总是如此。在本文中，我们证明了一个强逆定理持有的纠缠打破通道的经典容量，即使它是由一个经典的反馈链路从接收机到发射机的协助。在这样做时，我们确定了一个强逆指数，这决定了指数衰减率的成功概率趋于零，一个序列的代码与通信速率超过能力的约束。证明一个强逆，以及可互换性定理，表明经典容量是可靠和不可靠的通信制度之间的一个尖锐的边界。我们证明的主要工具之一是夹心Renyi相对熵。相同的证明方法是用来推导出一个指数界的成功概率时，在任意的量子信道的经典反馈的帮助下，只要发射机不使用纠缠编码方案进行通信。
2017-11-03 cs.IT math.IT quant-ph
Time-Division is Optimal for Covert Communication over Some Broadcast Channels
我们考虑一个隐蔽的通信场景，发射机希望同时通信到两个合法的接收器，同时确保通信不被对手，监狱长检测到。合法的接收器和对手通过三用户离散或高斯无记忆广播信道观察来自发射器的传输。我们关注“无输入”符号不是冗余的情况，即，由无输入符号引起的在管理员处的输出分布不是由其它输入符号引起的输出分布的混合，从而隐蔽通信由平方根定律支配，即，最多$Θ(\sqrt{n})$比特可以在$n$信道使用上传输。我们表明，对于这样的设置，一个简单的时分策略实现了最佳的吞吐量为一个非平凡的广播信道类，这是不正确的，通过广播信道通信，而不隐藏的通信约束。我们的结果意味着，使用两个单独的最佳点到点代码的代码，每个设计的组成信道和每个用于一小部分的时间是最佳的意义上说，它实现了最佳常数的吞吐量的$\sqrt{n}$缩放。我们的证明策略结合了网络信息论文献中的几个元素，包括广播信道的容量区域的凹包络表示和El Gamal的更有能力的广播信道的外边界。
2018-10-10 cs.CR cs.IT math.IT
Unified approach for computing sum of sources over CQ-MAC
我们考虑的任务是通过经典量子多址接入信道（CQ-MAC）通信两个经典源的通用双变量函数。这两个源在CQ-MAC的编码器处被观察到，并且解码器旨在从接收到的量子状态重构二元函数。受类似的经典设置开发的技术的启发，并采用同时（联合）解码技术开发的经典量子设置，我们提出并分析了一个编码方案的基础上融合的代数结构化和非结构化的代码。该编码方案允许利用源之间共有的对称结构和不对称性。我们推导出一组新的充分条件，严格扩大了已知的最大的一组源（能够沟通的二元函数）为任何给定的CQ-MAC。我们以单字母量子信息理论量的形式提供这些条件。
2022-02-23 cs.IT cs.SY eess.SY
Channel Sensing and Communication over a Time-Correlated Channel with an Energy Harvesting Transmitter
能量收集（EH）发射机通信的时间相关的无线信道被认为是。发射器能够感测当前信道状态，尽管以能量和传输时间两者为代价。EH发射机旨在通过选择以下动作之一来最大化其长期吞吐量：$i)$推迟其传输以节省能量以供将来使用，$ii)$以低速率可靠地发送，$iii)$以高速率发送，以及$iv)$感测信道以以能量和传输时间为代价来揭示信道状态，然后决定推迟或发送。该问题被制定为一个部分可观察的马尔可夫决策过程的信道状态的信念。最优策略表现出的信念状态的阈值行为，与电池相关的阈值。最佳阈值和性能的数值特征，通过值迭代算法以及策略搜索算法，利用阈值结构的最优策略。我们的研究结果表明，尽管相关的时间和能源成本，智能地感测信道跟踪信道状态，提高了可实现的长期吞吐量显着相比，这些协议的性能缺乏这种能力，以及一个总是感测信道。
2017-10-30 cs.IT cs.NI math.IT
Arıkan meets Shannon: Polar codes with near-optimal convergence to channel capacity
令$W$是具有香农容量$I(W)$的二进制输入无记忆对称（BMS）信道，并且固定任何$α> 0$。我们构造，对于任何足够小的$δ> 0$，二进制线性码的块长度$O(1/δ^{2+α})$和速率$I(W)-δ$，使可靠的通信$W$与准线性时间编码和解码。香农的噪声编码定理建立了具有块长度$O(1/δ^2)$的这种码（没有有效的构造或解码）的\emph{existence}。已知间隙$δ$与容量的这种二次相关性是最可能的。因此，我们的结果产生一个建设性的版本香农定理与近最佳收敛能力作为块长度的函数。这解决了与香农容量的实现相关的中心理论挑战。以前，这样的结果仅为擦除信道所知。我们的代码是Arıkan极化码的变体，基于多个精心构造的局部内核，每个内核用于解码中出现的每个中间通道。在分析中的一个关键因素是一个强有力的逆噪声编码定理时，使用随机线性码在任意BMS信道通信。我们的逆定理表明，在略高于容量的速率下，即使是单个消息比特的随机编码也具有极端的不可预测性。
2022-01-24 cs.CC cs.DS cs.IT
Universally Quantized Neural Compression
Google Research（谷歌研究院）
学习编码器进行有损压缩的一种流行方法是在训练期间使用加性均匀噪声作为测试时间量化的可微近似。我们证明了一个均匀的噪声通道也可以在测试时使用通用量化（Ziv，1985）。这使我们能够消除训练和测试阶段之间的不匹配，同时保持完全可微的损失函数。实现均匀噪声信道是一个特殊的情况下，更一般的问题，沟通的样本，我们证明是计算困难，如果我们不做假设，其分布。然而，统一的特殊情况下，是有效的，以及易于实现，因此从实践的角度来看，极大的兴趣。最后，我们表明，量化可以得到作为一个限制的情况下，软量化器适用于均匀的噪声信道，桥接压缩和不量化。
2020-10-21 cs.CV cs.IT cs.LG
