Channel Pre-Inversion and max-SINR Vector Perturbation for Large-Scale Broadcast Channels
我们研究了大规模广播信道的信道预反转和矢量扰动（VP）方案，其中发射机具有$M$发射天线，并向$K$单天线非合作接收机发射。我们提供的结果预测的能力MMSE预反演为$K\rightarrow\infty$。我们构造了一个新的VP策略，最大信干噪比向量扰动（MSVP），它最大限度地提高了信号与干扰加噪声比的尖锐估计。我们提供的结果预测的性能MSVP和证明，MSVP优于其他VP方法。最后，我们结合MSVP与低复杂度排序QR预编码方法，表明MSVP有可能有效地提供数据，以接近信道容量的非常大数量的用户。
2016-09-29 cs.IT math.IT
One-Shot Broadcast Joint Source-Channel Coding with Codebook Diversity
University of Toronto（多伦多大学）
本文研究单次广播联合源信道编码问题，通过独立信道将源编码一次广播给K个解码器，至少一个解码器在最大失真约束下恢复源。发现使用不同解码器的不相交码本可带来码本多样性增益，提出利用该现象的编码方案，并通过二元对称信道的数值结果验证了混合方案的优越性。
2026-04-16 cs.IT math.IT
Variations on Information Embedding in Multiple Access and Broadcast Channels
信息嵌入（IE）是在受到失真约束的宿主信号内传输信息。有两种类型的嵌入方法，即不可逆IE和可逆IE，这取决于主机以及消息是否在解码器处被恢复。在不可逆IE中，只有嵌入的消息在解码器处被恢复，而在可逆IE中，消息和主机都在解码器处被恢复。本文考虑在多址接入信道（MAC）和物理退化的广播信道（BC）的不可逆和可逆IE的组合。
2007-11-17 cs.IT math.IT
On State Dependent Broadcast Channels with Cooperation
在本文中，我们调查的问题，在物理退化，状态相关的广播信道（BC）与合作解码器的通信。两种不同的设置被认为是他们的能力区域的特点。首先，我们研究了一个设置，其中一个解码器可以使用一个有限的容量链路发送其他解码器的信息有关的消息或信道状态。在这种情况下，我们分析了两种情况：一种情况下，非因果状态信息可用于编码器和强解码器，另一种情况下，状态信息仅可用于编码器的因果关系的方式。其次，我们研究的设置中，解码器之间的合作仅限于发生之前的通道的输出。在这种情况下，非因果地被告知状态序列的一个解码器可以仅协作以向另一解码器发送关于状态序列的速率受限信息。容量区域的证明引入了一种新的编码方法，用于不同用户之间的合作信道，其中我们利用解码器之间的链接进行多合并。最后，我们讨论了使用率分裂技术时，合作BC编码的最优性。特别是，我们表明，速率分裂不一定是最佳的编码时，通过解决一个例子，我们的编码方法优于速率分裂的合作BC。
2014-05-20 cs.IT math.IT
Exact Error and Erasure Exponents for the Asymmetric Broadcast Channel
考虑具有随机叠加码本的非对称广播信道，该码本可以由恒定组成或\iid码字组成。通过应用Forney的最佳解码器为个人的消息和消息对接收器解码的消息，准确的（合奏紧密）错误和擦除指数。它示出的最佳解码器设计用于解码的消息对实现的总的和未检测到的指数与最佳解码器的私人消息之间的最佳权衡。凸优化为基础的程序，以有效地评估指数。最后给出了数值例子来说明结果。
2019-06-07 cs.IT math.IT
Interference Alignment Through User Cooperation for Two-cell MIMO Interfering Broadcast Channels
研究了两小区多输入多输出（MIMO）高斯干扰广播信道（MIMO-IFBC），其中$K$协作用户位于每个基站的小区边界上。它对应于具有两个基站（BS）和配备有Wi-Fi接口的$K$用户的蜂窝网络的下行链路场景，该Wi-Fi接口使得能够在对等基础上在用户之间进行协作。在这种情况下，我们提出了一种新的干扰对齐（IA）技术，利用用户的合作。当每个基站和用户分别具有$M=K+1$发射天线和$N=K$接收天线时，我们所提出的算法获得了2K的可实现自由度（DoF）。此外，该算法只需要少量的信道反馈信息的用户协作信道的帮助。仿真结果表明，不仅是分析结果的有效性，但我们提出的算法的可实现的自由度也优于传统的技术。
2010-11-17 cs.IT math.IT
Broadcast Function Computation with Complementary Side Information
我们考虑一个编码器和两个解码器的三节点网络中的函数计算问题。编码器可以访问两个相关的源$X$和$Y$。编码器将$X^n$和$Y^n$编码为消息，该消息被提供给两个解码器。解码器1和解码器2分别访问$X$和$Y$，并且它们想要使用编码消息和它们各自的边信息分别计算两个函数$f(X,Y)$和$g(X,Y)$。我们想要找到在零误差和$ε$误差（即，消失误差）准则下的最佳（最小）编码速率。对于这个问题的特殊情况下，与$f(X,Y) = Y$和$g(X,Y) = X$，我们表明，$ε$错误的最佳速率也可以实现零错误。这一结果扩展到一个更一般的“互补交付索引编码”问题与任意数量的消息和解码器。对于其他功能，我们表明，割集界是可实现的$ε$ -错误，如果$X$和$Y$是二进制的，或者如果功能是从一个特殊的类“兼容”的功能，其中包括情况$f=g$。
2016-10-04 cs.IT math.IT
Expurgated Bounds for the Asymmetric Broadcast Channel
这项工作包含两个主要的贡献，关于净化的层次系综的非对称广播信道。第一个是最佳的最大似然（ML）解码器的弱和强用户的分析。将使用两种不同的代码删除方法，这将提供两个相互竞争的错误指数。第二部分是广义随机似然解码器（GLD）下的删除指数的推导。我们证明GLD指数至少与Averbuch和Merhav（2017）在早期工作中导出的随机编码误差指数与我们的一个基于ML的删减指数之间的最大值一样紧密。通过这一点，我们实际上证明了分层码本的存在，实现最好的随机编码指数和删除指数同时为两个用户。
2017-11-28 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for State-Dependent Broadcast Channels
在本文中，我们推导出三类两用户状态相关的离散无记忆广播信道的信息理论性能极限，在编码器的非因果边信息。第一类信道包括向两个非合作接收器广播两个独立消息的发送器;对于第二类信道，每个接收器被给予其不需要解码的消息;并且第三类信道包括其中发送器被约束为使每个消息对非预期接收器保密的信道。我们推导出所有三类通道的内界。对于第一类和第二类信道，我们讨论了速率惩罚的可达区域必须处理边信息。对于第三类通道，我们的特点率惩罚不仅要处理边信息，而且要满足保密性约束。然后，我们推导出外边界，在那里我们提出了一个明确的特征和速率界限的第一类和第三类通道。对于第二类的通道，我们表明，我们的外边界是在一个固定的间隙内远离可实现的速率区域，其中的间隙是独立的分布特征这类通道。本文中提出的信道模型是经典广播信道的有用变体，并且为具有边信息（诸如无线介质中的衰落、网络中的相邻节点引起的干扰、{ \etc }）的蜂窝下行链路通信提供基本构建块。在编码器;双向中继通信;和安全的无线广播。
2012-07-16 cs.IT math.IT
Maximum Likelihood Decoder for Index Coded PSK Modulation for Priority Ordered Receivers
研究了在AWGN广播信道上，对于给定索引编码问题（ICP）的索引编码PSK调制。对于一个选定的索引码和任意的映射（广播矢量到PSK信号点），我们推导出一个决策规则的最大似然（ML）解码器。接收机在高SNR下的消息错误性能由称为PSK索引编码增益（PSK-ICG）的参数表征。接收器的PSK-ICG由称为最小集合间距离的度量确定。对于一个给定的ICP与接收机之间的优先级顺序，和一个选定的$2^N$ -PSK星座，我们提出了一种算法来找到（索引码，映射）对，其中每一个给出了最好的性能方面的PSK-ICG的接收机。没有其他索引码对（长度为$N$，具有$2^N$广播向量）和映射可以为最高优先级接收机给出更好的PSK-ICG。而且，假定最高优先级接收机实现其最佳性能，则下一个最高优先级接收机以指定的顺序或优先级实现其可能的最大增益，依此类推。
2017-03-09 cs.IT math.IT
Multi-Terminal Remote Generation and Estimation Over a Broadcast Channel With Correlated Priors
本文研究多终端远程估计中的通信成本问题，提出分层重要性采样策略，利用解码器先验间的Gács-Körner公共信息和广播信道降低通信成本，并给出单播误差上界及广播-单播两阶段方法。
2025-05-11 cs.IT math.IT math.ST
Capacity Bounds for Broadcast Channels with Bidirectional Conferencing Decoders
本文研究带双向会议解码器的两用户广播信道，基于 Csiszár-Körner 恒等式建立容量外界，结合 Marton 编码与转发策略推导可达速率，并在多类半确定和高斯信道中证明外界与可达速率重合或差距极小。
2025-08-09 cs.IT math.IT
Optimal sequential transmission over broadcast channel with nested feedback
本文研究了嵌套反馈广播信道上顺序传输的最优设计问题。嵌套反馈意味着外部通道的通道输出在内部通道的解码器处也是可用的。我们将通信系统建模为一个具有三个决策者的分散团队-编码器和两个解码器。结构的编码和解码策略，最大限度地减少总失真措施在有限的地平线上的确定。这些结果不仅适用于实时通信，而且适用于信息论的建立。
2010-04-07 cs.IT math.IT math.OC
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
Writing on Dirty Paper with Resizing and its Application to Quasi-Static Fading Broadcast Channels
本文研究了经典问题“写在脏纸上”的一个变体，其中输入和干扰或污垢的总和乘以一个随机变量，该随机变量对解码器已知，但对编码器未知。Costa的脏纸编码（DPC）计划的可实现的速率计算和比较的情况下，解码器的也知道污垢。在遍历的情况下，相应的速率损失渐近消失在高和低信噪比（SNR）的限制，并在所有有限的SNR为典型的分布，如瑞利，Rician，Nakagami是小的。在准静态的情况下，DPC计划是无损的，在所有SNR的中断概率。作为鲁棒性的应用，研究了无发送信道状态信息（CSI）的准静态衰落广播信道（BC）。结果表明，DPC计划导致中断可达率区域，严格占主导地位的时分。
2007-04-20 cs.IT math.IT
Distortion Bounds for Source Broadcast Problems
本文研究了在无记忆广播信道上发送无记忆信源的联合信源-信道编码问题。给出了容许畸变域的一个内界和几个外界，它们分别推广和统一了已有的几个界。因此，我们也得到了内界和外界的退化广播信道的情况下。当应用于高斯或二进制信源广播时，内界和外界不仅恢复了文献中已知的最好的内界和外界，而且产生了一些新的结果。此外，我们还将内界和外界扩展到Wyner-Ziv源广播问题，即，具有在解码器处可用辅助信息的源广播。当专门的Wyner-Ziv高斯和Wyner-Ziv二元情况下，得到了一些新的界限。
2018-06-08 cs.IT math.IT
FPGA Implementations of Layered MinSum LDPC Decoders Using RCQ Message Passing
诸如重构-计算-量化（RCQ）之类的非均匀消息量化技术提高了纠错性能并降低了使用洪泛调度的低密度奇偶校验（LDPC）解码器的硬件复杂度。分层最小和RCQ（L-msRCQ）使得消息量化能够用于分层解码器和不规则LDPC码。我们调查现场可编程门阵列（FPGA）实现的L-msRCQ解码器。本文提出了三种信息量化的设计方法，我们称之为数字化方法、广播方法和Dribble方法。这些方案的解码性能和硬件复杂度进行了比较分层偏移最小和（OMS）解码器。基于（16384，8192）原型图的raptor-like（PBRL）LDPC码的仿真结果表明，采用广播方法的4位L-msRCQ译码器在使用比OMS译码器少12%的寄存器的情况下，纠错性能提高了0.03 dB.与OMS解码器相比，基于广播的3位L-msRCQ解码器使用的查找表少15%，寄存器少18%，路由网络少13%，但性能损失0.09 dB。
2021-04-19 cs.AR cs.IT eess.SP
Achievable Degrees of Freedom of the K-user Interference Channel with Partial Cooperation
在本文中，我们考虑了部分合作的K-用户干扰信道，其中K个用户的严格子集合作。对于具有长度为M的协作子集的K用户干扰信道，总自由度的外边界是KM/（M+1）。在本文中，我们提出了一个信号空间为基础的干扰对齐方案，证明了这些自由度的情况下K=M+2的可扩展性。该方案包括一个设计的发射预编码矩阵和处理算法，我们称之为连续干扰对齐（SIA）算法。每个消息的解码器使用SIA算法来处理由M个协作接收器接收的信号，以便获得最大可用自由度。
2011-06-01 cs.IT math.IT
Hybrid Group Decoding for Scalable Video over MIMO-OFDM Downlink Systems
提出了一种基于MIMO-OFDM系统的可伸缩视频广播方案。可伸缩视频源层被信道编码和调制成独立的信号流，然后在某些时频块中从分配的天线发送。每个接收机采用连续组解码器，通过将其他信号流视为干扰来解码感兴趣的信号流。发射机根据接收机反馈的速率信息进行自适应编码和调制，以及发射天线和子载波分配。我们还提出了一种混合接收机，连续组解码器和MMSE解码器之间的切换取决于速率。大量的仿真结果表明，所提出的基于组解码的可伸缩视频广播方案的性能增益的基础上，传统的MMSE解码。
2013-06-20 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
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
Regularized Zero-Forcing Interference Alignment for the Two-Cell MIMO Interfering Broadcast Channel
在本文中，我们提出了两个小区的多输入多输出（MIMO）干扰广播信道的收发器的设计策略，除了用户间干扰（IUI）存在小区间干扰（ICI）。首先，我们制定了广义迫零干扰对齐（ZF-IA）方法的基础上对齐的IUI和ICI在多维子空间。然后，我们设计了一个最小加权均方误差（WMSE）的方法的基础上正则化的预编码器和解码器的广义ZF-IA计划。与现有的加权和速率最大化收发器相比，我们的方法不需要迭代计算最佳权重。正因为如此，所提出的方案，而不是专门设计的最大化的和速率，是计算效率和实现更快的收敛相比，已知的加权和速率最大化方案。通过分析和仿真，我们证明了所提出的正则化ZF-IA方案的有效性。
2013-01-08 cs.IT math.IT
Identification Over Quantum Broadcast Channels
本文研究量子广播信道上的识别问题，推导了可达识别区域并完整刻画了经典-量子广播信道类，同时得到了单模纯损耗玻色子广播信道的识别容量区域，改进了量子擦除广播信道上的已知最佳界。
2023-08-01 cs.IT math.IT quant-ph
Sequential Channel Synthesis
在过去的十年中，信道综合问题得到了广泛的研究。在本文中，我们考虑的顺序版本中，编码器和解码器的工作顺序的方式。在目标联合分布的一个温和的假设下，我们提供了一个完整的（单字母）表征的解决方案的点对点的情况下，这表明，典型的符号的符号映射一般不是最佳的，但确实是最佳的，如果我们对编码器和解码器做一些额外的假设。我们还将这个结果扩展到广播场景和交互式通信场景。我们提供了在广播设置和一个完整的表征的解决方案在一个温和的条件下的目标联合分布的互动通信的情况下的界限。我们的证明是基于雷尼熵方法。
2022-02-11 cs.IT math.IT
Space-Time Signal Design for Multilevel Polar Coding in Slow Fading Broadcast Channels
慢衰落广播信道在无线网络中有着广泛的应用。由于延迟要求和信道状态信息在发射机（CSIT）处的不可用性，这些信道对于许多应用是非遍历的。在非遍历信道中设计信号的适当度量是中断概率。在本文中，我们提供了一种方法来优化空时分组码的基础上中断概率在中等信噪比。多电平极化编码调制是一种新型的编码调制技术，它具有低复杂度的解码器和简单的速率匹配。在本文中，我们推导出中断最优性条件的多级解码，并提出了一个规则，用于确定分量码速率。我们还推导出了一个上界的中断概率的空时分组码设计的集合划分为基础的标签。最后，由于最小化长码空时分组码的最优性，我们介绍了一种新的方法，用于联合优化的短到中等长度的极化码和空时分组码。
2019-07-22 cs.IT math.IT
A Rate-Distortion Based Secrecy System with Side Information at the Decoders
本文研究了在无噪声广播信道上对信源进行有损压缩时，解码端带有边信息的保密系统。解码器可以访问与源相关的不同边信息序列。与传统的Wyner-Ziv问题一样，通信到合法接收器的保真度通过失真度量来测量。系统的保密性能也进行了评估下的失真度量。可实现的率失真区域推导出任意相关的边信息的一般情况下。对于边信息满足一定约束条件的几种特殊情况，得到了精确的界。考虑一个例子，其中边信息序列来自二进制擦除信道和二进制对称信道。
2014-10-04 cs.IT math.IT
Classical codes for quantum broadcast channels
我们提出了两种方法来传输经典信息的量子广播信道。第一种技术是经典广播信道的叠加编码方案的量子推广。我们使用量子同时非唯一解码器，并获得[Yard et al.，IEEE Trans.Inf.Theory 57（10），2011]。我们的第二个结果是量子推广的马顿编码方案。量子马顿区域的误差分析利用了我们早期工作中的思想和Radhakrishnan等人最近在arXiv：1410.3248中提出的思想。这两个结果都利用了在量子干涉信道的背景下开发的量子同时解码的最新进展。
2015-10-15 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
Strong Secrecy for Cooperative Broadcast Channels
被认为是一个广播信道（BC）的解码器合作，通过一个单侧链路。一个公共消息和两个私人消息被发送，并且对协作辅助用户来说，发送给协作用户的私人消息应该是保密的。保密级别是根据强保密性来衡量的，即，一个消失的信息泄漏。通过使用双仓的秘密消息的码本的信道可分辨性为基础的代码，并通过使用似然编码器来选择发送的码字的容量区域上的内界导出。内界被证明是紧的半确定性和物理退化的BC和相应的BC没有保密约束的结果进行比较。Blackwell和Gaussian BC示例说明了保密性对速率区域的影响。不像没有保密的情况下，通过合作链路共享信息的私人消息是最佳的，我们的协议只传达部分共同和非机密的消息。由于保密要求，这种限制比通常的速率损失更多地降低了传输速率。提供了一个例子来说明这种损失。
2019-05-28 cs.IT math.IT
Dirty Paper Coding using Sign-bit Shaping and LDPC Codes
脏纸编码（DPC）是指用于在多用户通信系统的发射机处预减去已知干扰的方法。DPC有许多应用，包括用于广播信道的编码。最近，基于格的编码技术已经为DPC提供了几种设计。在基于格的DPC中，有两种代码-定义用于整形的格的卷积码和用于信道编码的纠错码。最近的文献中报道了几种具体的设计，使用卷积和基于图的代码来获得接近容量的整形和编码增益。在大多数报告的设计中，编码器工作在成形和信道码的联合网格上，或者解码器需要成形和信道解码器之间的迭代。这导致实施的高度复杂性。在这项工作中，我们提出了一个基于格的DPC计划，提供了良好的成形和编码增益与适度的复杂性在编码器和解码器。我们使用卷积码的符号位整形，和低密度奇偶检验（LDPC）码的信道编码。关键的想法是引入一个码字延迟和在发送端仔细解析比特，这使得LDPC解码器能够首先在接收端运行。这提供了增益，而不需要整形和信道解码器之间的迭代。仿真结果证实，在高速率下，所提出的DPC方法以适度的复杂度执行接近容量。作为所提出的DPC方法的应用，我们展示了一种叠加编码设计，该设计提供比高斯广播信道上的分时更好的速率。
2010-01-20 cs.IT math.IT
A Technique for Deriving One-Shot Achievability Results in Network Information Theory
本文提出了一种新的技术来证明网络信息论中的一次性版本的可验证性结果。该技术不是基于覆盖和包装引理。在这种技术中，我们使用一个随机编码器和解码器与一个特殊的结构，类似于ML和联合典型性编码器的编码。虽然随机编码器和解码器通常不增强容量区域，但它们的使用简化了分析。詹森不等式是误差分析的核心，它使我们能够同时处理来自随机编码器和解码器的许多项的期望。该技术通过几个示例来说明：点对点信道编码、Gelfand-Pinsker、广播信道（Marton）、Berger-Tung、Heegard-Berger/Kaspi、MAC上的多描述编码和联合源信道编码。我们的大多数一次性结果都是新的。这些表达式的渐近形式与经典结果相同。我们的一杆结合多维Berry-Essen CLT的界限意味着新的结果在有限块长度制度。特别是在渐近的情况下，应用无记忆广播信道的单次结果，我们得到了整个区域的马顿的内界，而不需要任何分时。
2013-03-04 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 Rate-Distortion Function for Product of Two Sources with Side-Information at Decoders
本文研究了两个译码器可以分别获得各自边信息的有损信源编码问题。相关的来源是两个组件相关的来源的产品，我们专门调查的情况下，每个组件被降级。我们给出了这种情况下的率失真函数，并给出了以下观察结果。当分量按匹配顺序退化时，乘积源的率失真函数等于分量级率失真函数之和。另一方面，前者是严格小于后者时，分量源退化的失配顺序。不匹配情况的逆证明是由用于广播信道的增强技术激发的。对于二进制汉明和高斯的例子，我们评估率失真函数。
2013-05-28 cs.IT math.IT
Duality of a Source Coding Problem and the Semi-Deterministic Broadcast Channel with Rate-Limited Cooperation
Wyner-Ahlswede-Körner（WAK）算法的协调问题被认为是编码器通过一个有限容量的单边链路进行合作。通过结合几种信源编码技术，如Wyner-Ziv（WZ）编码、合并和叠加编码，推导出了协调容量区域。此外，半确定性（SD）广播信道（BC）与单侧解码器的合作被认为是。对偶原则有关的两个问题，并推导出SD-BC设置的容量区域。直接部分来自一般BC的可实现区域，其对于SD场景是紧的。利用伸缩恒等式建立了一个逆命题。SD-BC被证明是操作上相当于一类继电器-BC（RBC）和它们的容量区域之间的对应关系的建立。SD-BC的容量区域被转换成一个等价的区域，该区域被证明是对偶的WAK问题的容许区域的意义上，定义两个区域的角点的信息措施相一致。给出了等价区域的可拓性和逆证明。对于相反的，我们使用的辅助随机变量的概率结构，这取决于由码本引起的分布。几个例子说明了结果。
2016-08-17 cs.IT math.IT
An Achievable Rate Region for the Broadcast Wiretap Channel with Asymmetric Side Information
在本文中考虑的通信场景对应于一个多用户信道边信息，并由两个合法的接收器和窃听器的广播信道。主要得到以下结果。首先，一个可实现的速率区域提供了（一般）情况下的离散输入离散输出通道，推广现有的结果。其次，所得到的定理是用来获得可实现的传输速率为两个实际情况下的高斯信道。结果表明，已知扰动可以扩大带边信息的广播窃听信道的速率域，在解码端加入边信息也可以提高带边信息的广播窃听信道的保密率。第三，我们首次建立了动态游戏中多用户通道和观察结构之间的明确联系。在这方面，我们将展示如何利用证明的可扩展性定理（离散情况下），得出一个通信兼容的上限上的最小最大水平的球员。
2012-10-23 cs.GT cs.IT math.IT
Consensus Capacity of Noisy Broadcast Channels
本研究刻画了允许拜占庭共识的广播信道并确定其容量，证明共识通信需依赖内嵌公共信道，且共识容量可超过该公共信道的点对点容量。
2025-03-26 cs.CR cs.DC cs.IT
Message and state cooperation in multiple access channels
我们调查的能力与合作的编码器的多址信道的部分状态信息是已知的每个编码器和完整的状态信息是已知的解码器。编码器之间的合作有两个目的：在编码器之间生成经验状态协调，以及共享有关每个编码器所具有的私有消息的信息。对于双向协作，该双重目的通过双装仓来实现，其中第一层装仓用于生成类似于双向信源编码的状态协调，并且第二层装仓用于发送关于私有消息的信息。完整的结果提供了一个框架和视角，以解决以最佳方式混合状态和消息的复杂合作水平。
2010-06-10 cs.IT math.IT
The Stochastic-Calculus Approach to Multi-Receiver Poisson Channels
我们研究两个接收器泊松信道使用工具来自随机微积分。我们得到了一个一般公式的互信息的泊松信道，允许调节和使用辅助随机变量。然后，我们使用这个公式来计算必要和充分的条件下，一个泊松通道是少噪音和/或更有能力比另一个，这是不同的条件下，这种排序的离散版本的通道。我们还使用一般公式来确定更有能力的泊松广播信道与独立的消息集，更有能力的泊松窃听信道，和一般的两个解码器的泊松广播信道与退化的消息集的容量区域。
2019-11-09 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
Rateless DeepJSCC for Broadcast Channels: a Rate-Distortion-Complexity Tradeoff
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Hong Kong（香港大学电子与计算机工程系）；School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学信息与电子学院）；School of Cyberspace Science and Technology, Beijing Institute of Technology（北京理工大学网络空间科学与技术学院）
本文提出一种非线性变换无速率源信道编码框架，通过整合学习的源变换与物理层LT码，实现异构接收端对速率符号数量和解码迭代的自适应调整，从而在失真、速率和解码复杂度之间实现可控折中。
2026-03-23 cs.IT cs.LG eess.SP
Trade-off between Communication and Cooperation in the Interference Channel
本文研究了多用户干扰信道下的编码问题。众所周知，在涉及两个以上用户的某些设置中，对准干扰信号导致可实现的速率提高。我们认为，在一般的干扰问题，无线电通信面临着一个权衡他们的消息，他们相应的解码器或与其他用户合作，调整他们的信号。传统上，使用诸如线性码和分组码的结构化码来执行干扰对准。我们通过一个例子表明，通常的结构化编码方案用于干扰抵消缺乏必要的灵活性，以优化这种权衡。基于这种直觉，我们提出了一类新的代码这个问题。我们使用的例子表明，这些代码的应用程序提供了严格的改进方面的可实现的速率。最后，我们推导出一个新的可实现的三用户IC，严格改善了以前已知的内边界这个问题。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Robust Uplink Communications over Fading Channels with Variable Backhaul Connectivity
两个移动用户通过两个基站与中央解码器通信。移动用户和基站之间的通信发生在具有恒定信道增益或准静态衰落的高斯干扰信道上。相反，基站通过正交有限容量链路连接到中央解码器，其连接性受到随机波动的影响。仅存在接收侧信道状态信息，并且因此移动用户不知道信道状态和回程连接状态，而基站知道衰落系数但不确定回程链路的状态。基站不注意移动用户的码本，并采用压缩转发将信息中继到中央解码器。上，下界推导出平均可实现的吞吐量相对于衰减系数和回程链路的状态的先验分布。通过提出广播编码方法和分层分布式压缩技术相结合的策略，得到了下界。通过假设所有节点都知道信道状态来获得上界。数值结果证实了所提出的方法相对于传统的非鲁棒性的策略，在这两种情况下，没有衰落的优势。
2013-01-29 cs.IT math.IT
Capacity and Random-Coding Exponents for Channel Coding with Side Information
对一类广义的Gel'fand-Pinsker编码问题导出了容量公式和随机编码指数。这些指数产生渐近上界的可实现的错误的对数概率。在我们的模型中，信息是可靠地传输通过噪声信道有限的输入和输出字母和随机状态序列，和信道是由一个假设的对手选择。关于状态序列的部分信息可用于编码器、对手和解码器。发射机的设计受到成本约束。考虑两类信道：1）复合离散无记忆信道（CDMC），和2）具有任意记忆的信道，受到附加成本约束，或者更一般地受到给定输入的信道输出的条件类型的硬约束。这两个问题密切相关。随机编码指数使用堆叠分箱方案和最大惩罚互信息解码器来实现，该最大惩罚互信息解码器可以被认为是经验广义最大后验解码器。对于具有任意记忆的信道，随机编码指数大于其CDMC对应物。这项研究的应用包括水印，数据隐藏，通信中存在的部分已知的伪造者，和问题，如广播信道，所有这些都涉及的基本思想的装箱。
2006-12-28 cs.IT math.IT
Multi-Layer Hybrid-ARQ for an Out-of-Band Relay Channel
本文讨论了衰落中继信道上的鲁棒通信，其中中继通过有限容量的带外数字链路连接到解码器。源到中继链路和源到目的地链路都受到衰落增益的影响，而衰落增益在传输之前对于编码器来说通常是未知的。为了克服这种损害，混合自动重传请求（HARQ）协议与多层广播传输相结合，从而允许可变速率解码。此外，受云无线电接入网络应用的激励，中继操作限于压缩和转发。我们的目标是最大限度地提高吞吐量的性能，成功接收的比特每信道使用的平均数，无论是长期静态信道（LTSC）或短期静态信道（STSC）模型。为了根据来自解码器的HARQ反馈机会性地利用更好的信道状态，还提出了中继处的自适应压缩策略。数值结果证实了所提出的策略的有效性。
2013-03-19 cs.IT math.IT
Blind Fractional Interference Alignment
分数干扰对齐（FIA）是一种传输方案，其实现了每个天线每个信道使用（SpAC）发送的符号的[0，1]之间的任何值。FIA是在[1]中专门针对有限字母（FA）信号设计的，其约束条件是在所有接收器处使用最小距离（MD）检测器。与经典干扰对齐类似，FIA预编码器也需要所有发射机处的完美信道状态信息（CSIT）。在这项工作中，一种新的盲分数干扰对齐（B-FIA）计划，其中的基本假设是CSIT是不可用的。我们考虑两种流行的信道模型，即：广播信道和干扰信道。对于这两个信道模型，获得了满足MD检测器的约束的SpAC的最大可实现值，但没有CSIT，并且还提供了预编码器设计以获得可实现范围内的SpAC的任何值。此外，所提供的预编码器结构具有一个明显的优点：当所有发射机和接收机均配备有一个天线时，不需要接收机处的干扰信道状态信息（I-CSIR）。当在两端使用两个或更多个天线时，I-CSIR必须可用以获得SpAC的最大可实现值。最小距离和最大似然（ML）解码器的接收机设计进行了讨论，其中的干扰统计估计从接收到的信号样本。B-FIA的仿真结果表明，与具有已知统计量的MD解码器相比，具有估计统计量的ML解码器实现了显著更好的出错率性能，因为MD解码器假设干扰加噪声项为有色高斯噪声。
2013-12-05 cs.IT math.IT
An Optimal Two-Step Decoding at Receivers with Side Information in PSK-Modulated Index Coding
本文研究了无优先级接收机在PSK调制索引编码中的两步译码问题，推导了边信息有噪时消息比特的错误估计概率表达式，并揭示了多级调制下最小化传输数不再等价于最小化错误概率，译码策略选择标准随边信息信噪比变化。
2023-05-21 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
A Power Efficient Sensing/Communication Scheme: Joint Source-Channel-Network Coding by Using Compressive Sensing
我们提出了一个联合源信道网络编码方案，基于压缩感知原理，与AWGN信道（可能包括多址接入和广播）的无线网络，源表现出时间和空间的依赖性。我们的目标是在每个接收器的允许失真水平内提供源的重建。我们通过将源值随机投影到较低维空间来在每个源处执行联合源-信道编码。我们考虑满足限制特征值（RE）条件的源，以及更一般的源，网络的随机性允许映射到低维空间。我们的方法依赖于使用模拟随机线性网络编码。接收器使用压缩感知解码器来重建源。我们的关键见解是，压缩感知和模拟网络编码都保留了压缩感知解码所需的源特性。
2011-10-03 cs.IT math.IT
Composable, unconditional security without a Quantum secret key: public broadcast channels and their conceptualizations, adaptive bit transmission rates, fidelity pruning under wiretaps
研究提出在无条件安全条件下，通过公开广播信道及其概念化实现无需密钥的量子通信协议，并探讨了保密性和认证性的实现条件。
2025-12-19 cs.IT math.IT math.PR
Transformer-aided Wireless Image Transmission with Channel Feedback
本文提出了一种名为DeepJSCC-ViT-f的新型无线图像传输范式，利用块反馈信道模型和单一编码器，结合源图像语义信息、信道状态信息和解码器当前信念，在每个块生成编码符号以细化接收端估计，实现了最先进的传输性能和噪声鲁棒性，并扩展至广播信道。
2024-02-15 cs.IT eess.SP math.IT
The Optimal Memory-Rate Trade-off for the Non-uniform Centralized Caching Problem with Two Files under Uncoded Placement
针对非均匀需求下的集中式编码缓存问题，提出了一种新的解决方案。所提出的布局策略的显着特点是，它承认平等的子包化的所有文件，同时允许用户分配更多的缓存的文件更受欢迎。这在传递阶段中创建了自然的广播机会，这同时对请求不同流行度的文件的用户有帮助。对于两个文件的情况下，我们提出了一种新的交付策略的基础上干扰对齐，使每个用户解码他想要的文件后，两层剥离解码器。此外，我们扩展了现有的逆界一致的需求下未编码的位置，非均匀的情况下。为了实现这一点，我们构建$N!$辅助用户，对应于所有排列的$N$文件，每个缓存仔细选择的子包的文件。每个辅助用户提供不同的逆向边界。总的逆界是所有这些$N!$界的最大值。我们证明，我们的两个文件的情况下，可实现的传输速率满足这一逆，从而建立最佳预期的内存速率权衡的情况下，$K$用户和两个文件的任意流行下未编码的位置。
2019-07-25 cs.IT math.IT
