A General Formula for Compound Channel Capacity
利用信息密度方法,得到了具有接收端信道状态信息的任意复合信道容量的一般公式。该算法没有遍历性、平稳性和信息稳定性的假设,信道状态集是任意的。一个直接的(建设性的)证明。为了证明可拓性,我们将Feinstein引理推广到复合通道设置,为了证明逆,我们将Verdu-Han引理推广到相同的复合设置。一个统一的复合通道的概念被引入和一般公式示出,以减少到熟悉的$\sup-\inf$表达这样的渠道。作为一个副产品,任意变化的信道容量下建立最大错误概率和确定性编码。建立条件,在该条件下,最坏情况和复合信道容量相等,使得在发射机处的全信道状态信息没有带来优势。在一般公式中,复合信息率起着突出的作用。它的性质进行了研究,并建立了复合信道的信息不稳定和信息稳定制度之间的联系。结果被扩展到包括复合通道的$\varepsilon$ -容量。给出了强逆成立的充分必要条件。
2016-04-05 cs.IT math.IT
Capacity Region Continuity of the Compound Broadcast Channel with Confidential Messages
带机密消息的复合广播信道(BCC)通过对信道的不确定性进行建模来推广BCC。对于复合BCC,仅知道实际信道实现属于信道的预先指定的不确定性集合,并且其在整个传输期间是恒定的。为了可靠和安全的通信是必要的,以在复合BCC容量区域内的速率对操作。因此,问题是否小的变化的不确定性集导致大的损失的复合BCC容量区域进行了研究。结果表明,复合BCC模型是稳健的,即,容量区域连续地依赖于不确定性集合。
2014-11-04 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
The Secrecy Capacity of Compound Gaussian MIMO Wiretap Channels
研究了复合窃听信道的强保密容量。在强保密准则下,将离散字母表下复合有限状态无记忆信道保密容量的已知下界推广到任意不确定集和连续字母表.给出了这些界是紧界的条件。在鞍点条件下,证明了复合保密容量等于最坏信道的复合保密容量。在此基础上,研究了在谱范数约束下,不考虑衰落假设的复合高斯MIMO窃听信道。首先,假设只有窃听者信道是未知的,但已知具有有界谱范数(最大信道增益)。以封闭形式建立了复合保密容量,并确定了最优信令:复合容量等于最坏情况下的信道容量,从而建立了鞍点性质;最优信令是高斯的,并且在合法信道的特征向量上,最坏情况下的窃听者是各向同性的。本征模式的功率分配有点类似于标准的注水,但并不完全相同it. More一般的不确定性集被认为是一个最大的元素的存在被证明是足够的鞍点存在,使信令在最坏情况下的信道实现的复合容量的整个类的信道。考虑了等级受限窃听者的情况,建立了相应的复合保密容量。随后,在合法信道的情况下,除了未知的窃听者信道,添加剂的不确定性进行了研究。其复合保密容量和最优信令也建立在一个封闭的形式,揭示了相同的鞍点性质。
2015-09-07 cs.IT math.IT
Capacity results for compound wiretap channels
我们推导出一个下限的复合窃听信道的信道状态信息的发送端的秘密容量相匹配的一般上限的一般复合窃听信道的秘密容量由梁等。从而建立一个完整的编码定理在这种情况下。我们实现了这一点,一个相当强大的保密标准和解码器,是强大的对随机化的影响,在编码。这使我们无需解码随机化参数,这在该模型中通常是不可能的。此外,我们证明了一个下界的秘密容量的复合窃听信道没有信道状态信息。
2011-08-09 cs.IT math.IT
State Amplification Subject To Masking Constraints
本文考虑了一个状态相关的广播信道与一个发射机,爱丽丝,和两个接收机,鲍勃和夏娃。问题是有效地将信道状态序列传送(“放大”)给Bob,同时对Eve“屏蔽”它。状态序列不能从Eve屏蔽的程度被称为泄漏。这可以被看作是一个保密问题,其中我们希望信道状态本身在被传达给Bob的同时被最小程度地泄露给Eve。本文的目的是在这样一个系统的放大率和泄漏率之间的权衡区域的特征。提出了一种可实现的编码方案,其中发射机在信道上发送部分状态信息以促进放大过程。对于当Bob观察到比Eve更强的信号时的情况,可实现的编码方案通过安全细化而增强。外边界的权衡区域也推导出来,并用于表征一些特殊情况下的结果。特别是,最佳的放大泄漏率差,称为差分放大容量,其特征在于为退化的离散无记忆信道,退化的二进制,和退化的高斯信道。此外,对于退化的高斯模型,权衡区域的极值角点的特征在于,和外部边界和可实现的速率区域之间的差距示出为小于半位的一组宽的信道参数。
2015-10-24 cs.CR cs.IT math.IT
Capacities of classical compound quantum wiretap and classical quantum compound wiretap channels
我们确定了经典的复合量子窃听信道的容量与信道状态信息在发送端。此外,我们推导出一个下界的容量,这种信道没有信道状态信息和确定的容量的经典量子复合窃听信道的信道状态信息在发送端。
2012-02-03 cs.IT math.IT quant-ph
The Two User Gaussian Compound Interference Channel
本文引入了两用户有限状态复合高斯干扰信道,并将其容量域刻画在一比特以内。主要贡献包括新颖的内部和外部边界。内界是多级叠加编码,但各级的解码是机会性的,取决于信道状态。精灵辅助的外边界是由可实现方案的典型错误事件激发的。
2008-05-01 cs.IT math.IT
Opportunistic capacity and error exponent regions for compound channel with feedback
考虑了带反馈的复合信道上的变长通信。传统上,没有反馈的复合信道的容量被定义为在通信开始之前确定的使得通信可靠的最大速率。这种传统的定义是悲观的。在存在反馈的情况下,给出了机会主义的定义。容量被定义为在通信结束时确定的使得通信可靠的最大速率。因此,传输速率可以适应自然选择的信道。在此定义下,复合信道上的反馈通信在概念上类似于多终端通信。传输速率是一个矢量而不是一个标量;信道容量是一个区域而不是一个标量;误差指数是一个区域而不是一个标量。本文建立了带反馈的复合信道上的变长通信模型,刻画了其机会容量域,并给出了其差错指数域的下界。
2011-06-29 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channel with Common Message and Intersymbol Interference
在本文中,我们描述了两个用户的线性高斯复合多址信道的容量区域与公共消息(MACC)和符号间干扰(ISI)下的输入功率约束。通过定义一个n块无记忆圆形高斯复合MACC模型,并应用离散傅里叶变换(DFT)将n块信道分解为一组独立的并行信道,从而将信道转换为等价的无记忆信道,从而得到该区域.实际上,在无限块长的极限下,原始高斯复合MACC的容量区域等于n块圆形高斯复合MACC的容量区域。然后利用得到的容量域,推导出具有公共信息和码间干扰的强干扰信道的容量域。
2012-12-18 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channel with Confidential Messages
本文研究了复合多址信道(MAC)上的保密通信问题。在这个信道中,我们假设其中一个传输的消息是机密的,只由其相应的接收器解码,并对其他接收器保密。对于这个建议的设置(复合MAC与机密消息),我们推导出一般的内部和外部界限的保密能力区域。此外,作为例子,我们调查“少噪音”和“高斯”版本的这个通道,并扩展到这些情况下的离散无记忆版本的结果。此外,提供高斯情况下的数值例子,我们说明了复合MAC和复合MAC与机密消息的可实现的速率区域之间的比较。
2014-02-24 cs.IT math.IT
Channel Coding in Random Access Communication over Compound Channels
由于短且突发的传入消息,无线随机接入系统中的信道接入活动通常是部分的。因此,缺乏频繁的数据支持使得接收机难以高精度地估计和跟踪时变信道状态。本文研究了在复合无线信道上的随机多址通信,其中信道实现在发射机和接收机都是未知的。在有限码字长度的非渐近假设下,推导出了一个可实现的速率和错误概率的折衷界。然后将结果扩展到随机多址系统,其中接收机只对来自用户子集的消息进行解码感兴趣。
2011-10-09 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
Semantically Secure Lattice Codes for Compound MIMO Channels
我们考虑复合多输入多输出(MIMO)窃听信道,其中最小的信道状态信息在发射机(CSIT)的假设。码的构造给出了各向同性互信息的特殊情况下,作为一般情况下的保守策略。使用MIMO信道的平坦度因子,我们提出格码普遍实现复合MIMO窃听信道的保密能力,直到一个恒定的间隙(以nats测量),这是等于发射天线的数量。该方法从错误概率的角度改进了MIMO窃听信道保密编码的现有工作,并建立了信息理论安全(实际上是语义安全)。我们还给出了一个代数结构,以减少代码的设计复杂度,以及合法接收机的解码复杂度。由于数域和除法代数的代数结构,我们的复合MIMO窃听信道的代码构造可以减少到高斯窃听信道,直到一些额外的间隙保密容量。
2019-10-08 cs.IT math.IT
Capacity of Compound MIMO Gaussian Channels with Additive Uncertainty
本文考虑了多输入多输出(MIMO)高斯信道上的可靠通信,其中信道矩阵在标称信道矩阵周围的有界信道不确定性区域内,即,复合MIMO高斯信道的实例。本文研究了复合MIMO高斯信道的最优发送协方差矩阵设计问题,其中信道不确定区域由谱范数表征。该设计问题是一个具有挑战性的非凸优化问题。然而,在本文中,我们发现,这个问题有一个隐藏的凸性属性,可以利用映射到一个凸优化问题的问题。我们首先证明了最优发送设计是将标称信道对角化,然后证明了复合MIMO高斯信道的容量与最小-最大信道容量之间的对偶间隙为零,这证明了Loyka和Charalambous的猜想(IEEE Trans. Inf. Theory,vol.58,no.4,pp. 2048-2063,2012)。证明这些结果的关键工具是一个新的矩阵行列式不等式和一些酉不变性质。
2013-06-04 cs.IT math.IT
Robust Image Semantic Coding with Learnable CSI Fusion Masking over MIMO Fading Channels
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Shenzhen Research Institute of Big Data(深圳大数据研究院);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室);Khalifa University of Science and Technology(哈利法科技大学);CentraleSupelec(中央高等电力学院);University Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
针对 MIMO 衰落信道下的鲁棒图像语义通信,提出 LCFSC 框架,通过 Swin Transformer 中的非侵入式可学习 CSI 融合注意力掩码实现 CSI 感知编码,并验证其优于现有方案。
2024-05-30 cs.IT cs.LG math.IT
Identification over Compound Multiple-Input Multiple-Output Broadcast Channels
在平均误差准则下确定复合广播信道的识别容量区域,其中发送方没有信道状态信息。在平均输入约束下,给出了离散信道和多输入多输出高斯信道的单字母识别容量公式。容量定理适用于一般离散无记忆广播信道。这与传输设置相反,在传输设置中,容量仅在特殊情况下是已知的,特别是降级的广播信道和具有私人消息的多输入多输出广播信道。此外,复合多输入多输出广播信道的识别容量区域可以大于传输容量区域。这与单用户识别行为不同,因为单用户信道的识别容量等于传输容量。
2021-12-02 cs.IT math.IT
Secrecy Results for Compound Wiretap Channels
我们推导出一个下限的复合窃听信道的信道状态信息的发送端的秘密容量相匹配的一般上限的一般复合窃听信道的秘密容量由梁等。从而建立一个完整的编码定理在这种情况下。我们实现了这一点,一个更强的保密标准和最大错误概率标准,并与解码器,是强大的对编码中的随机化的影响。这使我们无需解码随机化参数,这在该模型中通常是不可能的。此外,我们证明了一个下界的秘密容量的复合窃听信道没有信道状态信息,并推导出一个多字母的表达能力,在这种通信场景。
2012-11-25 cs.IT math.IT
Compound Outage Probability and Capacity of a Class of Fading MIMO Channels with Channel Distribution Uncertainty
在部分信道分布信息下,研究了一类块衰落MIMO信道的中断概率和容量。具体而言,通道或其分布是未知的,但后者已知属于一类分布,其中每个成员都在标称分布的一定距离(不确定性)内。相对熵被用作分布之间距离的度量。引入并研究了复合中断概率,定义为最小(在发射信号分布上)-最大(在信道分布类上)中断概率。这将标准中断概率推广到部分信道分布信息的情况。给出了基于一维凸优化的复合中断概率的表征、性质和近似表达式。它示出有两个政权的行为:当标称中断概率降低(例如,通过增加SNR),复合中断第一线性下降到一定的阈值(相对熵距离相关),然后只有几何(即非常缓慢),所以没有显着的进一步减少是可能的。复合中断仅取决于相对熵距离和标称中断,所有其他细节(标称衰落和噪声分布)是无关的。标称信道分布优化的发射信号分布示出也是最佳的整个类的分布。交换的相对熵分布的影响进行了研究,并建立了错误地板效应。研究了Lp距离约束下的复合中断概率。所得到的结果适用于一个通用的信道模型(任意标称衰落和噪声分布)。
2011-02-05 cs.IT math.IT
On the Optimality of Treating Interference as Noise: Compound Interference Networks
在K用户高斯干扰信道中,Geng等人已经表明,如果对于每个用户,期望信号强度不小于来自该用户的最强干扰和对该用户的最强干扰的强度之和,(所有数值均以dB为单位),则从广义自由度(GDoF)的角度来看,功率控制和将干扰视为噪声(TIN)是最优的。并且将整个信道容量区域实现在恒定间隙内。在这项工作中,我们推广的最优三角网的复合网络。我们证明了对于K用户复合高斯干扰信道,如果在每个接收机的每个可能状态下,信道总是满足Geng等人确定的TIN最优性条件,则复合信道的GDoF区域是所有可能的网络实现的GDoF区域的交集,这可以通过功率控制和TIN来实现。此外,我们证明,对于一般的K-用户复合干扰信道,无论每个接收机的状态的数量,我们总是可以构建一个对应的K-用户常规干扰信道,具有相同的TIN区域作为原始的复合信道。常规干扰信道对于每个接收机仅具有一个状态,其可以不同于所有原始状态。解决复合信道的基于GDoF的功率控制问题相当于解决其常规对应物中的相同问题。进一步探索功率控制问题,我们开发了一种集中式功率控制方案,用于K用户复合干扰信道,以实现所有的Pareto最优GDOF元组。最后,基于该方案,我们设计了一种迭代功率控制算法,该算法最多需要K个更新,以获得全局最优的功率分配的任何可行的GDOF元组。
2014-12-08 cs.IT math.IT
Feedback Does Not Increase the Capacity of Compound Channels with Additive Noise
考虑了一个具有记忆的离散复合信道,其中不要求信道具有平稳性、遍历性和信息稳定性,并且不确定性可以是任意的。当离散噪声是加性的,但在其他方面是任意的,并且没有成本约束的输入,它表明,因果反馈不增加的能力。这扩展了较早的结果获得的一般单状态信道与完整的发射机(Tx)信道状态信息(CSI)的复合设置。进一步示出,对于该复合设置并且在加性噪声的温和技术条件下,全Tx CSI的添加也不增加容量,使得最坏情况和复合信道容量相同。这也可以表示为发送器(选择输入分布)和自然(选择信道状态)之间的信息论博弈中的鞍点,即使目标函数(信息速率)不是以正确的方式凸/凹。识别Tx CSI确实增加容量的情况。条件下,强逆持有此通道进行了研究。在其他信息不稳定的信道中的最坏情况下的噪声的遍历行为被证明是足够的和必要的强逆举行,包括反馈和无反馈的情况下。
2016-12-20 cs.IT math.IT
Multilevel Code Construction for Compound Fading Channels
我们考虑明确的多级格码的建设,普遍接近的复合块衰落信道的容量。具体来说,建立在代数分区的格子,我们展示了如何构建代码的错误概率可以忽略不计的任何通道实现和归一化的对数密度接近Poltyrev限制。容量分析和数值计算结果的可实现的速率为每个分区级别。所提出的代码有几个愉快的属性,如建设性和良好的解码复杂度,相比随机一级码。给出了基于极化码的有限维多层晶格的数值结果。
2017-05-07 cs.IT math.IT
Compound Channel Capacities under Energy Constraints and Application
复合信道模型提供了一种简单而直接的方法来分析模型变化下解码器设计的稳定性。通过这项工作,我们提供了一个大类的实际相关的复合信道模型的编码定理。本文给出了高斯经典-量子复合信道在噪声未知、相位未知和衰减未知情况下的解析表达式。我们分析了如何经典的复合信道容量公式激励肯尼迪接收机的位移参数的非平凡的选择。我们的工作证明了复合信道模型作为量子通信中接收器设计方法的价值。
2021-05-10 cs.IT math.IT quant-ph
Construction $π_A$ over Multiquadratic Fields for Compound Block-Fading Wiretap Channels
University of Campinas(坎皮纳斯大学);Imperial College London(伦敦帝国学院)
本文基于多二次数域构造多级格码,利用完全分裂的有理素数实现CRT分解,从而实现多阶段解码,并通过离散高斯整形和平坦因子界提供可靠性和保密性。
2026-04-14 cs.IT math.IT
Secrecy capacities of compound quantum wiretap channels and applications
我们确定了在发送端具有量子窃听器和信道状态信息的复合信道的保密容量。此外,我们推导出一个下界的保密容量的信道状态信息和确定的复合经典量子窃听信道的保密容量与信道状态信息在发送端。利用这一结果,我们得到了复合量子信道纠缠产生能力的一个下界的新证明。我们还得到了一个新的证明的纠缠产生能力的复合量子信道的信道状态信息的编码器。
2014-06-03 cs.IT math.IT quant-ph
Covert Communication Over a Compound Channel
在本文中,我们考虑了复合通道上的基本通信限制。信息论背景下的隐蔽通信主要涉及发射机希望与合法接收机通信时的基本限制,同时确保通信不被对手检测到。然而,本文认为,另一种选择,同样重要的是,设置中,被掩蔽的对象是复合通道的状态。这种通信模型在防止恶意方在例如发现无线信道的信噪比低时试图干扰通信信号方面具有应用。我们的主要贡献是建立的吞吐量关键区域的界限时,隐蔽性约束的总变化距离的定义。此外,对于密钥长度是无限的情况下,我们提供了一个充分条件,当边界重合的吞吐量的缩放,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。
2019-06-16 cs.IT math.IT
Universal superposition codes: capacity regions of compound quantum broadcast channel with confidential messages
我们推导出在经典量子量子信道和全量子信道上传输广播和机密信息的通用码。这些代码是强大的信道不确定性考虑在复合模型。为了构造这些码,我们推广了用于公共信息传输的随机码,导出了用于复合量子广播信道的通用叠加编码。作为应用,我们给出了一个多字母的表征区域对应的容量的复合量子广播信道同时传输广播和机密信息。这是为两种类型的广播消息完成的,一种称为公共消息,另一种称为通用消息。
2020-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
On the Compound Broadcast Channel: Multiple Description Coding and Interference Decoding
这项工作研究了一般的两个用户的复合广播信道(BC)的编码器希望发送公共和私人消息到两个接收器,而不注意两个可能的信道实现控制的通信。重点是最大的可实现的速率区域的表征,通过诉诸更进化的编码和解码技术比传统的编码标准BC。首先探讨解码器的作用,并且基于“干扰解码”(ID)的原理推导出可实现的速率区域,其中每个接收器解码其预期消息并且选择(非唯一地)解码或不解码干扰消息。这种内界被证明是实现一类非平凡的复合BEC/BSC广播信道的容量,而最坏的情况下,马顿的内界-基于“非干扰解码”(NID)-未能实现的容量区域。然后研究了编码器的作用,并基于“多描述”(MD)编码导出了可实现的速率区域,其中编码器将公共以及多个专用的私有描述传输到用户信道的许多实例。事实证明,MD编码优于单一描述方案-公共描述(CD)编码-对于一类复合多输入单输出广播信道(MISO BC)。
2014-10-20 cs.IT math.IT
Sum-Capacity of Ergodic Fading Interference and Compound Multiaccess Channels
研究了两发送两接收衰落高斯干扰信道(IFC)和复合多址信道(C-MAC)下的资源分配问题。IFC中的中继器与它们自己的接收器通信(单播),而C-MAC中的中继器与两个接收器通信(多播)。假设该网络中每个发射-接收对之间的瞬时衰落状态在所有发射机和接收机处都是已知的。在每个源的平均功率约束下,C-MAC的总容量和实现该容量的功率策略。强遍历IFC和非常强遍历IFC类的定义条件和组播和容量是紧的两个类。
2008-04-30 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channels with Partial Cooperation
本文研究了一种具有共同消息和会议译码器的两用户离散无记忆复合多址信道。容量区域的特点是在物理退化的信道和单向合作的特殊情况下,和可达到的速率区域提供的一般情况下。然后将结果推广到相应的高斯模型。在高斯设置中,所提供的可实现的速率被示出为位于从在几个特殊情况下的容量区域的边界的一些恒定数量的比特。另一种模型,其中的编码器连接的会议链路,而不是有一个共同的消息,进行了研究,以及该模型的容量区域也确定为物理退化的信道和单向合作的情况下。数值结果也提供了在解码器和编码器的会议的潜在收益的见解。
2008-07-28 cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom of the Compound MIMO Broadcast Channels with Finite States
考虑具有$M$发射天线和$K$单天线接收机的多天线广播信道,其中接收机$r$的信道取$J_r$有限值之一。假设每个接收机的信道状态是从$\mathds{R}^{M\times 1}$(或从$\mathds{C}^{M\times 1}$)中随机选择的。结果表明,无论$J_r$是什么,$\frac{MK}{M+K-1}$的自由度(DoF)是可实现的。可实现的方案依赖于在接收器处的干扰对准的想法,而不利用发射天线之间的合作的可能性。证明了如果$J_r \geq M$,$r=1,...,K$,则该方案达到最优自由度.这一结果意味着,当基站的信道实现的不确定性是相当大的,系统失去了合作的收益。然而,它仍然受益于干扰对准的增益。实际上,在这种情况下,复合广播信道被视为复合X信道。此外,它表明,当基站知道的信道状态的一些接收机,发射合作和干扰对齐的组合将实现最佳的自由度。与时不变的$K$ -用户干扰信道一样,干扰管理的朴素矢量空间方法似乎不足以实现该信道的最佳DoF。在本文中,我们使用数论方法的对齐,最近开发的Motahari等人。[1]的文件。我们将[1]的方法推广到复信道,因此我们给出的所有结果对实信道和复信道都有效。
2009-10-04 cs.IT math.IT
On the Continuity of the Secrecy Capacity of Compound and Arbitrarily Varying Wiretap Channels
窃听信道模拟了两个用户之间的安全通信,窃听者必须保持对传输消息的无知。这种系统的性能通常由其保密容量来表征,保密容量决定了保密通信的最大传输速率。在本文中,是否保密能力是一个连续的函数的系统参数的问题进行了研究。特别是,这是通过复合渠道和任意变化的渠道,其中合法的用户只知道,真正的信道实现是从一个预先指定的不确定性集建模的信道不确定性。在前一种模型中,这种实现在整个传输期间保持不变,而在后一种模型中,实现以未知和任意的方式从信道使用到信道使用而变化。这些模型不仅捕获信道不确定性的情况下,但也适合于建模的情况下,恶意的对手堵塞或以其他方式影响合法的传输。复合窃听信道的保密能力是强大的,在这个意义上,它是一个连续函数的不确定性集。因此,不确定性集合的小变化导致保密能力的小变化。另一方面,确定性的保密容量的\emph{arbitrarily varying wiretap channel}示出是不连续的不确定性集的意思是,小的变化可能导致巨大的损失的能力。
2017-07-06 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Error Exponents for a Class of Mismatched Compound Channels
本文研究失配解码在信道接近解码度量时的可达速率与误差指数,推导了相对熵球半径函数的近似,刻画信道估计损失,并给出离散与连续信道的示例。
2025-05-26 cs.IT math.IT
Entanglement-assisted classical capacities of compound and arbitrarily varying quantum channels
本文研究了无记忆任意变化的复合量子信道在纠缠辅助下的经典信息传输。在这两种情况下,我们证明了一般的编码定理以及相应的弱逆界。在这种方式中,我们得到的纠缠辅助的经典容量为两个通道模型的单字母表征。此外,我们还证明了对于某些复合量子信道,纠缠辅助的经典容量在平均和最大误差准则下并不表现出强的逆性质。对于任意变化的量子信道,与纠缠辅助经典容量的强逆命题确实成立。
2017-01-25 cs.IT math.IT quant-ph
One-Shot Information Hiding and Compound Wiretap Channels
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Imperial College London(帝国理工学院)
针对信道不确定性下的信息隐藏与复合窃听信道,提出统一框架并推导适用于任意源分布和信道类别的一次性可达性结果,涵盖主动攻击与被动窃听场景。
2026-09-22 cs.IT math.IT
Degraded Compound Multi-receiver Wiretap Channels
本文研究了退化的复合多接收机窃听信道。退化的复合多接收机窃听信道由两组用户和一组窃听者组成,其中,如果从每组用户中选取任意一个用户和任意一个窃听者,则它们满足一定的马尔可夫链。我们研究两种不同的通信方案,这个通道。在第一种情况下,发射机希望向第一(较强)组中的用户发送机密消息,并向第二(较弱)组中的用户发送不同的机密消息,其中两个消息都需要对窃听者保密。在这种情况下,我们假设只有一个窃听者。我们得到了一般离散无记忆信道模型、并行信道模型和高斯并行信道模型的保密容量域。对于高斯多输入多输出(MIMO)信道模型,当第二组中只有一个用户时,我们得到了保密容量区域。在第二种情况下,我们研究,发射机发送一个机密的消息,用户在第一组需要保密的第二组用户和窃听者。此外,发射机向第二组中的用户发送不同的机密消息,该机密消息仅需要对窃听者保密。在这种情况下,我们不限制窃听者的数量。在第一种情况下,我们得到了一般离散无记忆信道模型,并行信道模型,高斯并行信道模型的保密容量区域。对于高斯MIMO信道模型,我们建立了第二组中只有一个用户时的保密容量区域。
2009-10-16 cs.IT math.IT
On the Capacity of Compound State-Dependent Channels with States Known at the Transmitter
本文研究了仅在发送端具有非因果状态信息的复合状态相关信道的容量。推导出了这类信道容量的一个新的下界。这个界被证明是紧的特殊情况下的复合信道与随机退化组件,产生的容量的充分表征。具体的结果是来自复合高斯脏纸(GDP)通道。该模型由一个加性高斯白噪声(AWGN)信道被一个加性高斯干扰信号破坏,已知的发射机,其中的输入和状态信号的影响,其实现是未知的发射机的衰落系数。我们的界限被证明是紧的特定情况下。这些结果的应用出现在各种无线场景,如多播信道,认知无线电和干扰消除的问题。
2010-04-27 cs.IT math.IT math.PR
On Quantum Capacity of Compound Channels
在本文中,我们解决的问题,通用的或鲁棒的量子信道通信。具体地说,我们考虑了信道不确定性的无记忆通信场景,这是经典信息论中的复合信道的模拟。我们确定了有限复合信道和具有信息译码器的任意复合信道的量子容量。在有限的情况下,我们的方法是基于观察,完美的信道知识在解码器不增加有限量子复合信道的容量。作为结果,我们得到了有限量子平均信道的编码定理,这是最简单的一类具有长期记忆的信道。将这些结果推广到具有未知编码器和解码器以及无限多组分的量子复合信道仍然是一个悬而未决的问题。
2008-08-07 cs.IT math-ph math.IT
The Compound Multiple Access Channel with Partially Cooperating Encoders
本文的目的是提供一个严格的信息理论分析的子网络的干扰网络。我们证明了两个编码定理的复合多址信道与任意数量的信道状态。发射机处的信道状态信息使得每个发射机具有状态集合的有限分区,并且知道实际状态属于分区的哪个元素。接收机可以具有任意信道状态信息。第一个编码定理适用于两个发射机都有一个公共消息,并且每个发射机都有一个附加的公共消息的情况。第二个编码定理适用于速率受限但无噪声的发射机合作是可能的情况。这种协作可以用于交换关于信道状态信息以及要发送的消息的信息。这里使用的合作协议推广了Willems的会议。我们展示了如何在现代无线蜂窝网络中用于干扰协调和容量增强的模型基站合作。特别是,编码定理的合作情况下,显示有多少合作是必要的,以实现最大容量的网络考虑。
2011-02-01 cs.IT math.IT
Compound Polar Codes
提出了一种基于极化码的容量实现方案,该方案可直接应用于比特交织编码调制方案,用于多信道可靠通信。我们首先回顾极化码的开创性工作,然后讨论我们提出的方案。我们利用极化码的递归结构来构建具有单个编码器和解码器的统一方案,而不是在各个底层信道上单独编码,这需要多个编码器和解码器。我们证明了该方案实现了在此多信道的容量。对有限块长度BICM信道的数值分析和仿真结果表明,与传统的分离方案相比,该方案的误码率有了相当大的改善。
2013-02-01 cs.IT math.IT
On the Compound MIMO Broadcast Channels with Confidential Messages
研究了带保密消息的复合多输入多输出(MIMO)广播信道,其中一个发射机向两个接收机发送一个公共消息,向每个接收机分别发送两个保密消息。信道状态可以采取有限状态集合中的一个,并且发射机知道状态集合但不知道状态的实现。我们研究了可实现的速率与完美的保密在高信噪比制度的特点,可实现的保密自由度(s.d.o.f.)。区域的两个模型,高斯MIMO-BCC和遍历衰落多输入单输出(MISO)-BCC没有一个共同的消息。我们表明,通过利用一个额外的时间维度,由于在遍历衰落模型中的状态变化,可实现的S.D.O.F.与具有恒定状态的高斯模型相比,区域可以得到显著改善,尽管代价是更大的延迟。
2009-06-17 cs.IT math.IT
Explicit Wiretap Channel Codes via Source Coding, Universal Hashing, and Distribution Approximation, When the Channels' Statistics are Uncertain
我们认为窃听信道的窃听信道的不确定性下(一)嘈杂的块式II型,(二)复合,或(三)任意变化的模型。我们提出了明确的窃听代码,可以处理这些模型在一个统一的方式,只依赖于三个原语,即信源编码与边信息,通用散列,分布近似。我们的显式窃听代码实现了最知名的单字母可实现的速率,以前获得的非建设性的,所考虑的模型。我们的研究结果得到强保密性,不需要预先共享的秘密之间的合法用户,并不需要任何对称性的信道上。我们的结果的扩展到复合主通道也来自通过新的容量实现极化编码方案的复合设置。
2022-11-01 cs.IT math.IT
Interference Alignment for the Multi-Antenna Compound Wiretap Channel
本文研究了一种窃听信道模型,其中发送方具有$M$发射天线,并且有两组分别由$J_1$和$J_2$接收方组成。每个接收器都有一个天线。我们考虑两种情况。首先,我们考虑复合窃听模型-组1构成合法接收者的集合,所有接收者都对共同的消息感兴趣,而组2是窃听者的集合。我们建立新的下限和上限的安全自由度。我们的下限是基于最近提出的\emph{real interference alignment}计划。上界提供了第一个已知的例子,说明了早期作品中使用的\emph{pairwise upper bound}是不紧的。我们研究的第二个场景是复合私有广播信道。每个组都对一条消息感兴趣,必须保护该消息不被另一组访问。通过扩展复合窃听信道的结果,得到了自由度的上界和下界。
2010-03-07 cs.CR cs.IT math.IT
On The Compound MIMO Wiretap Channel with Mean Feedback
在信道平均信息模型下,研究了具有双边不确定性的复合MIMO窃听信道。在平均信息模型中,信道变化以其平均值为中心,并反馈到发射机。我们表明,最坏的情况下的主通道是反平行的通道平均信息,从而在整体单位秩通道。此外,最差的窃听者信道在其平均信息周围是各向同性的。因此,我们提供了实现波束成形方向的能力。我们证明了鞍点性质在平均信息模型下成立,因此,复合保密容量等于不确定类上的最坏情况容量。此外,能力实现波束形成方向被发现需要矩阵求逆,因此,我们得出零导向(NS)波束形成作为一种替代的次优解决方案,不需要矩阵求逆。NS波束形成器在与窃听者平均信道正交的方向上,其在平均主信道方向上保持最大可能增益。广泛的计算机模拟表明,NS表现非常接近最优解。它还验证了,NS波束形成优于最大比传输(MRT)和迫零(ZF)波束形成方法在整个SNR范围内。最后,建立了莱斯衰落环境下MIMO窃听信道的等价关系。
2017-05-03 cs.CR cs.IT math.IT
Universal random codes: Capacity regions of the compound quantum multiple-access channel with one classical and one quantum sender
我们考虑具有两个发送终端的复合无记忆量子多址接入信道(QMAC)。在这个模型中,传输是由一个完全正的和保迹的映射的无记忆扩展,它可以是一个规定的一组可能的映射的任何元素。我们研究了一个通信场景,其中一个发送者发送经典信息,而另一个发送者发送量子信息。结合经典和量子信息在点对点信道上传输的强通用随机编码结果,我们建立了上述两个发送者任务的通用码。相反,我们证明了这些代码实现的二维速率区域是最佳的。因此,我们得到一个多字母表征的容量区域的每个复合QMAC所考虑的传输任务。
2019-06-24 cs.IT math.IT quant-ph
Classical Capacities of Averaged and Compound Quantum Channels
确定了复合经典量子信道的容量。由此得到了平均经典量子信道的容量公式。复合信道的容量结果表明,在经典环境中,存在可靠的通用经典量子码的情况下,用于传输信息的信道的唯一先验信息是,它属于一组给定的无记忆经典量子信道。我们的方法是基于量子相对熵的普遍经典近似,这反过来又依赖于普遍的假设检验结果。
2009-02-16 cs.IT math-ph math.IT
Arbitrarily varying and compound classical-quantum channels and a note on quantum zero-error capacities
我们考虑复合以及任意变化的经典量子信道模型。对于经典-量子复合信道,给出了编码定理直接部分的初等证明。在平均误差准则下,建立了该命题的弱逆.我们使用这个结果连同鲁棒化和消除技术开发的Ahlswede为了给一个有限的经典量子任意变化的信道的编码定理的直接部分的另一种证明与成功的标准是平均错误概率。此外,我们还证明了在这种情况下随机编码容量的强逆,定义了最大错误概率的对称性概念,并证明了最大错误概率准则下的消息传输容量为零的充要条件。最后,它表明,零错误容量和某些任意变化的信道之间的连接,就像在量子信道的情况下,只有部分有效的经典量子信道。
2012-09-28 cs.IT math.IT quant-ph
Linear Universal Decoding for Compound Channels: a Local to Global Geometric Approach
在离散无记忆信道(DMC)上,线性解码器(最大化加性度量)提供了几个很好的属性。特别地,如果采用合适的编码器,则允许使用具有可管理的复杂度的解码算法。最大似然是线性解码器的一个例子。对于复合DMC,为了实现容量,需要在没有信道知识的情况下表现良好的解码器。在文献中已经研究了几种这样的解码器。然而,没有这种已知的线性解码器。因此,找到线性解码器实现复合DMC容量的问题得到解决,它表明,根据较小的让步,这样的解码器存在,可以构建。本文还开发了一个“局部几何分析”,它允许特别是,以解决上述问题。通过考虑非常嘈杂的渠道,原来的问题是减少,在限制,一个内积空间问题,有见地的解决方案,可以找到。当地的设置,然后可以提供反例反证索赔,但也,它是如何在这个问题中,证明本地的结果可以被“解除”的结果证明全球。
2008-09-30 cs.IT math.IT math.PR
Entanglement-assisted capacities of compound quantum channels
研究了复合量子信道上纠缠辅助量子通信的通用量子码。在这种设置中,发送方和接收方不知道将用于通信的特定信道,而只知道从其中选择信道的集合。我们调查不同的变化的问题:不知情的用户,知情的接收者,知情的发送者,和反馈援助。我们推导出所有相应的信道容量的单字母公式。我们的证明是基于单次解耦边界和光滑熵的性质。
2017-03-06 cs.IT math-ph math.IT
The α-Lomax Distribution: A Compound Channel Model
本文提出α-Lomax复合衰落信道模型,推广了Lomax分布并具有单峰灵活性,推导了SNR统计特性及中断概率、误码率、信道容量和短包通信块长错误率的闭式表达式,并用实测数据验证。
2024-06-06 cs.IT eess.SP math.IT
On the Degrees of Freedom of Finite State Compound Wireless Networks - Settling a Conjecture by Weingarten et. al
本文研究了三类有限状态复合无线网络的自由度。首先,我们研究了多输入单输出(MISO)有限状态复合广播信道(BC)与任意数量的用户和天线在发送端。在先前的工作中,Weingarten et.等人已经在具有2个用户的DoF上找到了内边界和外边界。边界具有不同的特性。当状态数增加时,内边界坍缩为1,而当状态数超过阈值时,外边界不会随着状态数的增加而减小。它已被证明,外界是松散的,内界代表实际的自由度。在复杂的设置(所有的信号,噪声和信道系数是复变量),我们解决了一些情况下,发现外边界-而不是内边界-的Weingarten等。艾尔很紧。对于真正的设置(所有的信号,噪声和信道系数是实变量),我们完全特征的自由度,再次证明,外边界的Weingarten等。艾尔很紧。我们还将结果扩展到任意数量的用户。其次,我们描述了有限状态标量(单天线节点)复合X网络的自由度与任意数量的用户在现实环境中。第三,我们描述了有限状态标量复合干扰网络的自由度与任意数量的用户在实数和复数设置。关键的发现是,标量干扰网络和(实)X网络不会失去任何自由度,由于在有限状态复合设置的发射机的信道不确定性。有限状态复合MISO BC相对于完美CSIT场景确实失去了DoF。然而,丢失的只是在发射天线处的联合处理的DoF益处,没有它,MISO BC减少到X网络。
2009-09-23 cs.IT math.IT
Analysis of LDGM and compound codes for lossy compression and binning
最近的工作表明,低密度生成矩阵(LDGM)码可能是有效的有损信源编码的问题。我们推导出严格的上界的有效率失真函数的LDGM码的二进制对称源,表明他们迅速接近率失真函数的程度增加。我们还将标准LDGM结构与我们之前工作中引入的复合LDPC/LDGM结构进行比较和对比,该结构可证明以有限度饱和率失真界限。此外,这种复合结构可用于产生同时作为信源和信道码的嵌套码,因此非常适合于具有辅助信息的信源/信道编码。我们构造的稀疏和高围长的图形结构使它们非常适合消息传递编码。
2006-02-13 cs.IT math.IT
A hypothesis testing approach for communication over entanglement assisted compound quantum channel
研究了存在纠缠时复合量子信道上的通信问题。传统上,这样的信道被建模为条件概率分布的集合,其中发送方和接收方都不知道信道被用于传输,除了它属于该集合的事实。我们提供了近最佳的可验证性和逆界的量子假设检验发散的单次量子设置。我们还考虑的情况下,知情的发送者,显示一个一次性的可验证性的结果,收敛适当的渐近和独立同分布。设置.我们的可验证性证明在精神上与它的经典对应物相似。为了达到我们的结果,我们使用了基于位置的解码技术,以及一种新的方法来构建两个投影仪的联合,这可以是独立的兴趣。我们给出了投影仪联盟在检验复合量子假设问题上的另一个应用。
2018-04-02 cs.IT math.IT quant-ph
Universal Polar Codes
Arikan在2009年发明的极化码可以实现任何二进制输入无记忆输出对称信道的容量。原始极化码构造的少数缺点之一是它不通用。这意味着,如果我们想接近容量传输,代码必须根据信道进行调整。我们提出了两个“类极”的计划,这是能够实现的复合容量的整个类的二进制输入无记忆输出对称信道的低复杂度。粗略地说,对于第一种方案,我们将长度为$N$的$N$极性块堆叠在彼此的顶部,但相对于彼此移动它们,使得它们形成“阶梯”。“然后用标准的Reed-Solomon码对这个楼梯的列进行编码,我们可以使用标准的连续解码器来处理行(极化码),此外还可以使用标准的Reed-Solomon擦除解码器来处理列,以实现复合容量。与标准极化码相比,该方案基本上具有相同的每比特复杂度,但是块长度大了因子$O(N \log_2(N)/ε)$,其中$ε$是容量间隙。对于第二种方案,我们首先展示了如何构建一个真正的极化码,它实现了有限数量的信道的复合容量。我们通过引入特殊的“极化”步骤来实现这一点,该步骤“对齐”各个通道的良好索引。然后,我们将展示如何利用二进制输入无记忆输出对称通道的空间的紧凑性,以减少复合容量问题,这一类的复合容量问题的一组有限的通道。该方案在精神上类似于标准极化码,但通用性的代价是相当大的块长度。我们以我们认为是一些有趣的开放问题来结束。
2013-12-13 cs.IT math.IT