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
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Independent Decoding
研究了消息随机编码、独立译码的调度多址通信系统的稳定性。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，我们显示以下内容：（1）在大消息字母表大小的限制下，稳定区域具有干扰受限的信息理论容量解释，（2）状态无关调度策略实现该渐近稳定区域，以及（3）在对应于立即接入的渐近限制下，非空闲调度策略的稳定区域被示出为是相同的，而与接收信号功率无关。
2005-07-26 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
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 Discrete Memoryless Multiple Access Channel with Confidential Messages
被认为是一个多址信道中，来自一个编码器的消息是机密的。机密信息的传输要完全保密，这是通过另一个编码器的含糊其辞来衡量的。确定了这种通信情况的上界和可达到的速率。
2007-02-17 cs.IT math.IT
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
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
Broadcast Channels with Confidential Messages by Randomness Constrained Stochastic Encoder
在窃听信道和广播信道的编码方案中，为了避免传输的秘密信息泄露给窃听者，发送方需要采用随机编码。本文研究了实现随机编码的随机数的速率与公共、私有和机密消息的速率之间的权衡。对于正定理，采用了Chia和El Gamal最近提出的窃听信道的叠加编码方案，并证明了其强安全性。建立了匹配逆定理。我们的结果澄清了普通的随机编码和信道前缀的信道模拟的组合是次优的。
2012-05-31 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
Information Networks with in-Block Memory
引入了一类通道，对于这些通道，在指定长度的块内存在存储器，并且在块之间没有存储器。多用户模型被称为具有块内存储器的信息网络（NiBM）。它示出，块衰落信道，信道状态已知的因果关系在编码器，和延迟的中继网络是NiBM。一个割集界的NiBM开发，统一，加强和推广现有的离散无记忆网络的切割界限。该界给出了几类网络，包括点对点信道，某些多址接入，广播和中继信道的新的有限信容量表达式。基数上的随机编码字母的界限，提高现有的界限与行动相关的状态，可在编码器和继电器没有延迟的因果关系的信道。最后，量化前向网络编码实现率内的添加剂的新的割集约束的线性，添加剂，高斯噪声信道，对称功率约束，和多播会话的间隙。
2014-02-02 cs.IT math.IT
Polar Codes for Broadcast Channels with Receiver Message Side Information and Noncausal State Available at the Encoder
在本文中，极化码提出了两个接收机广播信道与接收机消息侧信息（BCSI）和非因果状态可在编码器，简称为BCSI与非因果状态为短，其中两个接收机知道一个先验的私人消息打算给对方。该信道推广了具有公共消息和Gelfand-Pinsker问题的BCSI，并在蜂窝通信系统中有应用。我们建立了一个可实现的速率区域的BCSI与非因果状态，并表明它是严格大于直接扩展的Gelfand-Pinsker结果。为了达到既定的速率区域与极化编码，我们提出了极化码的一般Gelfand-Pinsker问题，它采用链接结构，并利用因果信息来预传输冻结比特。它还表明，因果信息是必要的预传输冻结位。基于Gelfand-Pinsker问题的结果，本文采用链式构造方法设计了非因果状态下的BCSI极化码。困难在于有多个链共享公共信息位索引。为了避免数值分配冲突，提出了一种非平凡的极化对准方案。结果表明，所提出的速率区域是紧的退化BCSI与非因果状态。
2016-01-22 cs.IT math.IT
Relay Channels with Confidential Messages
我们考虑一个中继信道，中继帮助从一个发送者到一个接收者的消息传输。中继站不仅是帮助信息传输的发送者，而且是能够获取信息的窃听者。本文研究了中继信道中部分传输信息对中继是保密的情况下的编码问题。这种机密消息的安全性通过条件熵来测量。速率区域由传输速率的集合来定义，对于该传输速率，消息被可靠地传输，并且机密消息的安全性大于规定级别。本文给出了率域的两种定义。我们首先定义了确定性编码器情况下的速率区域，称之为确定性速率区域。接下来，我们定义了随机编码器情况下的速率区域，并称之为随机速率区域。我们推导出明确的内部和外部边界的上述两个速率区域，并提出了一类中继信道的两个边界匹配。此外，我们证明了随机编码器可以扩大速率区域。我们还评估了具有机密消息的高斯中继信道的确定性速率区域。
2007-03-24 cs.IT math.IT
Message-Cognizant Assistance and Feedback for the Gaussian Channel
推导了具有信息感知辅助器的高斯信道容量公式，发现其容量严格大于信息不感知情况，且在低信噪比下差异显著；同时证明反馈链路不增加容量，但在有反馈时信息不感知辅助器也能实现该容量。
2023-10-24 cs.IT math.IT
Wyner-Ziv Type Versus Noisy Network Coding For a State-Dependent MAC
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和无记忆高斯的情况下，这种通信模型。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，使用Wyner-Ziv装仓的压缩是最佳的。使用Wyner-Ziv分仓的方案与Cover和El Gamal原始压缩和转发共享元素，但与其不同之处主要在于采用后向解码而不是前向解码，并且压缩索引不是唯一解码的。最后，通过探索我们的外边界的属性，我们表明，虽然不需要在一般情况下，压缩索引实际上可以被唯一解码基本上不改变容量区域，但在牺牲较大的字母大小的辅助随机变量。
2012-02-06 cs.IT math.IT
Strong Secrecy for Multiple Access Channels
我们展示了两种不同的窃听多址信道编码问题的强保密可达速率区域。在第一个问题中，每个编码器都有一个私有消息，两者都有一个公共消息要传输。编码器具有对公共随机性的熵受限访问。如果没有共同的随机性是可用的，那么这里导出的可实现区域不允许秘密传输共同的消息。第二个编码问题假设编码器没有共同的信息，也没有访问共同的随机性。然而，它们可以具有会议链路，通过该会议链路它们可以迭代地交换速率受限的信息。这可以用于形成公共消息和公共随机性，以将第二编码问题减少到第一编码问题。我们给出了一个通道的例子，其中可实现的区域等于零，没有会议或共同的随机性和会议建立的秘密消息传输的可能性。这两个编码问题描述了实际相关的网络，需要防止窃听攻击。
2012-09-20 cs.IT math.IT
The Classical-Quantum Multiple Access Channel with Conferencing Encoders and with Common Messages
我们证明了编码定理的两种情况下的合作编码器的多址信道有两个经典的输入和一个量子输出。在第一种情况下（具有公共消息的ccq-MAC），两个MAC各自具有其私有消息，但也希望传输公共消息。在第二种情况下（带有会议编码器的ccq-MAC），每个发送方都有自己的消息集，但在对消息进行编码之前，允许它们在彼此之间使用有限数量的无噪声经典通信。该会议协议可以取决于他们打算发送的每个单独的消息。这两个场景不仅在精神上彼此相关-具有公共消息的ccq-MAC的近最优码的存在被用于证明具有会议编码器的ccq-MAC的近最优码的存在。
2013-10-07 cs.IT math-ph math.IT
Achievable Rate Region for Multiple Access Channel with Correlated Channel States and Cooperating Encoders
在本文中，两个用户的离散无记忆多址接入信道（DM-MAC）的相关信道状态，每个已知的编码器之一，其中每个编码器发送独立的消息，并试图与其他合作。为了考虑协作编码器，假设每个编码器严格因果地接收和学习另一编码器的发送符号，并试图通过发送其消息与另一编码器协作。接下来，我们在一个特殊的情况下研究这个信道;我们假设两个状态的公共部分都是已知的，因此编码器利用这个机会来获得更好的速率区域。对于这些场景，可实现的速率区域是基于块马尔可夫编码和Gelfand-Pinsker编码技术的组合而导出的。此外，建立了高斯信道的可达速率域，并证明了在一定条件下可达容量域。
2011-02-06 cs.IT math.IT
EXIT Chart Analysis of Turbo Compressed Sensing Using Message Passing De-Quantization
我们提出了一种迭代解码方法，我们称之为涡轮CS，级联源信道编码的稀疏信号的接收通过AWGN信道传输。turbo-CS编码器应用1比特压缩感测作为与卷积信道编码器串联的源编码器。在Turbo CS译码器中，提出了一种迭代的信源信道联合译码方法来重构信号。我们分析，第一次，涡轮CS解码器的收敛性，通过确定一个退出图的组成解码器。我们修改译码器的软输出以改善Turbo CS译码器的信号重建性能。对于10 dB的固定信号重构性能RSNR，我们在6次迭代后实现了超过5 dB的信道SNR改善。或者，对于-1 dB的固定SNR，我们实现了RSNR的10 dB改善。
2015-05-03 cs.IT math.IT
State-Dependent Channels with a Message-Cognizant Helper
研究消息感知限速辅助器非因果观测状态并共享描述给编解码器的状态依赖信道，推导出其容量。
2023-11-14 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
MAC with Action-Dependent State Information at One Encoder
处理采取影响状态依赖的通信信道的状态的动作的能力的问题是及时的兴趣和重要性。因此，我们扩展到多址接入信道（MAC）的动作依赖的信道，到现在为止，集中在点对点模型的研究。在本文中，我们考虑一个两个用户，状态相关的MAC，其中一个编码器，称为知情的编码器，允许采取行动，影响信道状态的形成。两个独立的消息将通过信道发送：一个共同的消息已知的两个编码器和一个私人的消息只知道知情的编码器。此外，被通知的编码器以非因果方式访问信道状态序列。我们的框架概括了以前评估的设置状态依赖的点到点通道的行动和MAC与共同的消息。我们得出一个单一的字母表征的容量区域，这种设置。利用这个一般性的结果，我们获得和计算的能力区域的高斯动作相关的MAC。在解决高斯的情况下使用的独特的方法，然后应用到获得的能力的高斯动作相关的点对点信道;一个问题是开放的，直到这项工作。最后，我们建立了动作相关的信道编码和信源编码问题之间的一些对偶。具体来说，我们得到的二元性之间的考虑MAC设置和率失真模型被称为“连续细化与行动”。这是通过开发一套简单的对偶原则，使我们能够成功地评估一个问题的结果给其他。
2012-12-19 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
State-Dependent Gaussian Multiple Access Channels: New Outer Bounds and Capacity Results
本文研究了一种两用户状态相关的高斯多址接入信道（MAC），其中状态在一个编码器处非因果已知。考虑了两种情况：i）每个用户希望向公共接收机传送独立消息，以及ii）两个编码器向接收机和非认知编码器发送公共消息（即，不知道状态的编码器）发送独立的单独消息（该模型也称为具有降级消息集的MAC）。对于这两种情况下，新的外边界上的容量区域推导出，提高均匀的最佳已知的外边界。在第一种情况下，容量区域的两个角点以及和速率容量被建立，并且表明单字母解决方案足以实现角点和速率容量。此外，全容量区域的特点是在其中的总和速率容量等于助手问题的容量的情况下。该证明利用了Polyanskiy和Wu的最优传输思想（以前用于建立干扰信道容量区域的外部边界）以及输入和噪声相关的情况下的最坏情况高斯噪声结果。
2017-05-03 cs.IT math.IT
Instantaneous SED coding over a DMC
在本文中，我们提出了一种新的代码，用于传输一个序列的$n$消息比特在实时的的离散无记忆信道（DMC）与无噪声反馈，其中的消息比特流到编码器一个接一个在随机的时刻。与现有的具有块编码的后验匹配方案类似，我们工作中的编码器利用信道反馈来形成包含解码器尚未具有的信息的信道输入，并且这些信道输入分布接近于实现容量的输入分布，但与现有的后验匹配方案不同，编码器执行瞬时编码--它立即将新的消息比特编织到连续的传输中。Naghshvar等人的后验匹配方案将源消息划分为组，使得组后验子与容量实现分布具有足够小的差异（SED），并发送包含实际消息的组索引。我们的代码采用了SED规则来应用于不断演变的消息字母表，该字母表包含了源可能发出的所有可能的可变长度字符串。我们的瞬时SED代码实现了更好的延迟可靠性权衡比现有的反馈代码在$2$输入DMC：我们建立这种优势，通过模拟和分析比较的瞬时SED代码Burnashev的可靠性函数的性能。我们还设计了一种低复杂度的二进制对称信道编码，我们将其命名为具有复杂度$O(t^4)$的瞬时型集SED码。仿真结果表明，瞬时SED码和瞬时型集SED码在性能上的差距可以忽略不计。
2021-05-07 cs.IT 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
One-Shot Mutual Covering Lemma and Marton's Inner Bound with a Common Message
通过建立一次互覆盖引理，我们得到了一个具有公共消息的广播的一次互覆盖界，它恢复了在i.i.d.~案子所采用的编码器是确定性的。讨论了相互覆盖引理与一类新型信道可解性问题之间的关系。
2015-06-07 cs.IT math.IT
Private Variable-Length Coding with Non-zero Leakage
本文研究在不安全信道下私有数据压缩问题，允许私有数据与编码消息间存在非零泄漏，旨在设计满足非完美隐私约束且平均长度最短的变长编码，并给出了平均长度的上下界及其可达性证明。
2023-11-20 cs.IT math.IT
Information-Theoretical Security for Several Models of Multiple-Access Channel
研究了多址接入信道（MAC）的几种安全模型。首先，我们研究了降级的MAC与机密消息，其中两个用户发送他们的机密消息（没有共同的消息）到一个目的地，每个用户获得的MAC输出的降级版本。每个用户都将另一个用户视为窃听者，并希望对另一个用户尽可能地保密其机密消息。通过模糊度度量每个用户对另一个用户机密信息的不确定性，给出了该模型容量模糊域的内界和外界。通过二进制和高斯的例子进一步解释了结果。其次，离散无记忆多址窃听信道（MAC-WT）的研究，其中两个用户发送他们相应的机密消息（没有共同的消息）的合法接收器，而额外的窃听者希望通过窃听信道获得的消息。这种新的模型被认为是两种情况下：一般的MAC-WT与合作编码器，和降级的MAC-WT与非合作编码器。对于合作情形，给出了能力模糊区域的完全确定方法;对于非合作情形，给出了能力模糊区域的内、外边界。对于这两种情况，通过二元例子进一步解释了结果。
2012-12-29 cs.IT math.IT
LDPC Codes over Gaussian Multiple Access Wiretap Channel
研究了存在外部窃听者的两用户高斯多址接入信道（GMAC）问题。在这个问题中，窃听者接收到的信号具有较低的信号噪声比（SNR）相比，合法的接收器和所有发送的消息应该保持机密的窃听者。为此，我们提出了一个安全的编码方案，该方案利用低密度奇偶校验（LDPC）码，采用随机比特插入和打孔技术。在每个编码器处，将具有一些随机比特的机密消息系统地编码为随机消息，然后对机密消息的相关联比特进行打孔。接下来，编码器通过高斯多址窃听信道（GMAC-WT）发送其未穿孔比特。应用于LDPC码的打孔分布被认为是在两种情况下：随机和优化。我们利用修改的外部信息传输（EXIT）图分析，以优化每个编码器的打孔分布。安全间隙被用作GMAC-WT上发送的消息的保密措施，其应尽可能小。我们比较了所实现的安全速率对与GMAC-WT的可实现的保密速率区域，以显示所提出的方案的有效性能。在本文中，相等和不等功率的条件下，在发射机进行了研究。对于这两种情况下，我们得到了一个相当小的安全差距，相当于实现GMAC-WT的保密率区域附近的点。
2018-01-18 cs.IT math.IT
Multiple Access Channels with Combined Cooperation and Partial Cribbing
本文研究了协作与部分协作相结合的多址接入信道（MAC），刻画了其容量域。协作意味着两个编码器在传输之前经由速率受限链路向彼此发送消息，而部分抓取意味着两个编码器中的每一个在有或没有延迟的情况下获得另一编码器的输出的确定性函数。在这一领域以前的工作分别处理合作和部分cribing。然而，通过结合这两种方法，我们可以实现更高的速率。值得注意的是，容量区域不需要额外的辅助随机变量（RV），因为协作和部分cribbing的目的是在编码器之间生成公共消息。在证明中，我们结合块马尔可夫编码，反向解码，双速率分裂，和联合典型性解码的方法。此外，我们提出了结合单边合作和量化cribbing的高斯MAC。对于这个模型，我们给出了一个可扩展性计划，显示了需要多少合作或量化位，以实现一个高斯MAC与充分的合作/cribbing容量区域。在建立我们的主要结果，我们考虑两种情况下，只需要一个辅助RV。第一种是针对MAC的速率失真双重设置，其具有公共消息、私有消息以及组合的协作和剽窃。第二个是一个状态相关的MAC与合作，其中的状态是已知的部分cribbing编码器和解码器。然而，存在需要多于一个辅助RV的情况，例如，当协作和垛式支撑不用于相同的目的时。我们提出了一个行动依赖状态的MAC，其中的行动是基于合作，但不是对cribbing。因此，在这种情况下，需要多于一个的辅助RV。
2014-04-03 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Cognitive Interference Channel with Confidential Messages
在强保密准则下，针对具有机密信息的认知干扰信道（CICC），提出了一种低复杂度、保密容量可达的极化编码方案。用于干扰信道的现有极化编码方案依赖于将极化码用于多址信道，其码构造问题可能是复杂的。我们表明，CICC的整个保密容量区域可以通过简单的点对点极化码实现，由于认知，我们提出的方案需要在编码器的随机率最小。
2017-10-27 cs.IT math.IT
Learning-Based Near-Orthogonal Superposition Code for MIMO Short Message Transmission
大规模机器类型通信（mMTC）已经吸引了针对可靠的短消息传输而优化的新编码方案。提出了一种新的基于深度学习的近正交叠加（NOS）编码方案，用于在多输入多输出（MIMO）信道中传输短消息。在所提出的MIMO-NOS方案中，基于神经网络的编码器在包括MIMO信道的基于叠加的自动编码器框架中经由与相应的基于神经网络的检测器/解码器的端到端学习来优化。所提出的MIMO-NOS编码器将信息比特扩展为多个近正交的高维向量，以组合（叠加）成单个向量并进行整形以用于空时传输。对于接收端，我们提出了一种新的循环K-最佳树搜索算法与循环冗余校验（CRC）的援助，以提高在块衰落MIMO信道的纠错能力。仿真结果表明，在短消息（32-64 bit）传输的各种MIMO系统中，所提出的MIMO-NOS方案比结合极化码和CRC辅助列表解码的最大似然（ML）MIMO检测性能高1-2 dB。
2022-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
The Finite State MAC with Cooperative Encoders and Delayed CSI
在本文中，我们考虑有限状态多址接入信道（MAC）与部分合作编码器和延迟信道状态信息（CSI）。这里的部分合作是指编码器之间的通信通过有限容量的链接。信道状态被假定为由马尔可夫过程。在接收器处假设全CSI，而在发射器处，仅延迟CSI可用。该信道模型的容量区域是通过首先求解具有公共消息的有限状态MAC的情况而导出的。后一种情况下的可扩展性是使用策略的概念建立的，但是，我们表明，最佳代码可以直接构建在输入字母表。这导致单个码本构造，然后利用该码本构造来应用同时联合解码。同时解码在这里是至关重要的，因为它避免了依赖于容量区域的角点的需要，这是一项随着要发送的消息数量的增长而变得越来越麻烦的任务。然后，公共消息结果被用于导出具有部分协作编码器的情况的容量区域。接下来，我们将该一般结果应用于具有对角信道传输矩阵的高斯向量MAC的特殊情况，其适合于建模，例如，基于正交频分复用（OFDM）的通信系统。高斯信道的容量区域提出了一个凸优化问题，可以有效地解决使用数值工具。该区域是通过首先提出一般容量区域的外部边界，然后建议实现该边界的特定输入分布来导出的。最后，数值结果提供了有价值的洞察实际影响的最佳使用会议，以最大限度地提高传输速率。
2015-01-29 cs.IT math.IT
Causal (Progressive) Encoding over BinarySymmetric Channels with Noiseless Feedback
传统的具有反馈的信道编码仅在所有消息比特在发射机处可用之后才构造和发送码字。本文加入了Guo & Kostina和Lalitha et.在开发因果（或渐进）编码的方法中，发射机可以在第一消息比特一到达就开始发射码字符号。在Horstein、Shayevitz和Feder以及Naghshvar et.例如，该论文扩展了我们先前用于传统后验匹配的计算上有效的系统算法，以产生仅使用因果可用的消息比特来渐进编码的四相编码器。系统编码在具有反馈的信道上与后验匹配工作良好，并且当采用因果编码而不是传统编码时，它们提供了直接的益处。我们的算法捕获额外的增益在感兴趣的区域中的传输速率μ是高于速率λ的消息位变得可用。在该区域中，在传统编码器开始传输之前，系统比特之外的附加符号的传输进一步提高了性能
2021-04-29 cs.IT math.IT
Cascade multiterminal source coding
我们研究了两个相关信源X和Y的分布式信源编码，其中消息以级联方式传递到解码器。X的编码器以速率R_1向Y的编码器发送消息。Y的编码器然后基于Y和它接收到的关于X的消息以速率R_2向解码器发送消息。解码器的任务是估计X和Y的函数。例如，我们考虑在这些约束下对联合高斯随机变量的和进行编码时的最小均方误差失真。我们还描述了重建X和Y损失函数所需的速率。我们对理解级联多端信源编码网络的限制的一般贡献是在可达到的速率区域上的内界和外界的形式，以满足任意失真函数d（x，y，z）的失真约束。内界利用了两种编码策略之间的平衡-中继关于X的信息和重新压缩关于X和Y的信息。在高斯的情况下，发现一个阈值，用于确定两个极端的策略优化的内界。如果X的方差大于Y的方差，则对于某些速率对，中继优于在中继处重新压缩总和。
2009-05-12 cs.IT math.IT
Rate-Diverse Gaussian Multiple Access: Efficient Encoder and Decoder Designs
在这项工作中，我们开发了一对速率不同的编码器和解码器的两个用户高斯多址信道（GMAC）。该方案使用户在不同的用户信道条件下，以相同的码字长度，但不同的编码速率进行传输。首先，我们提出了行合并（RC）方法和行扩展（RE）方法来设计适用于速率分集GMAC的实用低密度奇偶校验（LDPC）信道码。其次，我们开发了一个迭代速率不同的联合用户消息解码（RDJD）算法的GMAC，其中所有的用户消息解码与一个单一的奇偶校验矩阵。与传统的网络编码多址（NCMA）和计算前向多址（CFMA）方案，首先恢复发送的码字的线性组合，然后解码两个用户消息，这项工作可以同时解码两个用户消息。外部信息传输（EXIT）图分析和仿真结果表明，RDJD可以获得超过1.0 dB的增益比NCMA和CFMA在两个用户的GMAC。特别是，我们表明，存在一个最佳的速率分配的两个用户，以达到最佳的解码性能给定的信道条件和总和速率。
2021-03-22 cs.IT eess.SP 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
Broadcast Channels with Privacy Leakage Constraints
研究了具有泄漏约束的一个公共消息和两个私有消息的广播信道（BC），其中泄漏率是消息和信道符号串之间的归一化互信息。每个私有消息的目的地是不同的用户，并且到另一个接收器的泄漏率必须满足约束。该模型捕获了关于保密的几种场景，即，当两个、其中一个或两个私人消息都是秘密时。当窃听者知道码本时，推导出泄漏容量区域的内外界。内界依赖于一个类似马顿的代码结构和似然编码器。建立均匀近似引理，其陈述由编码器在Marton码本中的每个二进制上引起的边缘分布是近似均匀的。在没有泄漏约束的情况下，内界恢复Marton区域，外界减少到UVW外界。边界匹配半确定性（SD）和物理退化（PD）的BC，以及与退化的消息集的BC。SD-BC和具有降级消息集的BC的泄漏容量区域针对不同的保密场景恢复过去的结果。一个Blackwell BC的例子说明了结果，并显示了它的泄漏容量区域的变化，从容量区域没有保密的secondary容量区域为不同的保密方案。
2017-05-28 cs.IT math.IT
Probing Capacity
我们考虑的问题，最佳的探测状态的信道的发送器和接收器的最大化率的可靠通信。该信道是具有i.i.d.的离散无记忆（DMC）信道。states.编码器根据消息采取探测操作。然后，它使用从因果或非因果探测获得的状态信息来生成信道输入符号。解码器还可以根据观察到的信道输出采取信道探测动作，并且使用由此获取的信道状态信息以及信道输出来估计消息。我们将这种系统的可靠通信的最大可实现速率称为“探测能力”。当编码器和解码器的动作是成本约束时，我们表征这种能力。为了激发这个问题，我们首先描述的容量和分数之间的权衡信道状态的编码器被允许观察，而解码器是知道的信道状态。在编码器处的“观察或不观察”状态的这种设置中，我们计算某些数值示例并注意到令人愉快的现象，其中编码器可以观察相对小部分的状态，但仍以最大速率进行通信，即在编码器处观察状态时的速率不受成本约束。
2010-10-07 cs.IT math.IT
Integrated Communication and Receiver Sensing with Security Constraints on Message and State
针对ISAC场景下消息与状态需同时对窃听者保密的状态依赖窃听信道问题，提出新的可达性结果，可涵盖已有两类场景的最优结果，并通过高斯示例分析不同保密约束的影响。
2023-03-12 cs.IT math.IT
The Streaming-DMT of Fading Channels
我们考虑在块衰落多输入多输出（MIMO）信道上的消息流的顺序传输。新消息到达每个相干块的开始，并且在延迟$T$相干块之后，要求解码器顺序地输出每个消息。在当$T=1$时的特殊情况下，建立简化为准静态衰落信道。我们建立了最佳的分集复用折衷（DMT）在高信号噪声比（SNR）制度，并表明它等于$T$倍的DMT的准静态信道。相反的是基于利用延迟约束来放大与消息相关联的局部中断事件，全局地跨越所有相干块。这种方法似乎是新的。我们提出了两种编码方案，实现最佳DMT。第一种方案涉及消息的交织，使得每个消息跨$T$连续的相干块发送。该方案需要在编码器和解码器处的延迟约束的知识。我们的第二编码方案涉及顺序树码并且是延迟通用的，即，编码器不需要知道解码延迟。然而，在该方案中，我们要求相干块长度增加为$\log\mathrm{({SNR})}$，以获得最佳DMT。最后，我们讨论的情况下，当多个消息到达均匀的时间间隔{ \em内}每个相干周期。通过一个简单的例子，我们展示了次优交织，并提出了另一种方案，实现最佳DMT。
2014-08-12 cs.IT math.IT
Capacity Results for Relay Channels with Confidential Messages
我们考虑一个通信系统，其中中继有助于从{a}发送者到{a}接收者的消息传输。中继不仅被认为是一个助手，但作为一个窃听器谁可以获得一些有关传输信息的知识。在本文中，我们研究了一个中继信道与机密消息（RCC），发送者试图发送公共信息的接收器和中继，也有私人信息的接收器和机密的中继。对中继器保密的私人信息的保密级别由含糊率来测量，即，以中继器处的信道输出为条件的私有信息的熵速率。RCC的性能指标是利率三元组，包括共同利率、私人利率和含糊率作为组成部分。速率模糊区域由所有这些可实现速率三元组组成的集合定义。本文给出了速率模糊区的两种定义。我们首先定义了确定性编码器情况下的速率模糊区域，称之为确定性速率模糊区域。其次，我们定义了随机编码器情况下的速率模糊区域，称之为随机速率模糊区域。我们推导出明确的内部和外部边界的上述两个区域。在确定性/随机速率模糊区域，我们提出了两类中继信道的内外界匹配。我们还评估了高斯RCC的确定性和随机率模糊区域。
2010-09-30 cs.IT math.IT
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Channel State
本文研究了认知状态相关干扰信道中的保密问题。在这种情况下，我们有一个主要的和认知发射机-接收机对。认知发送器将主发送器的消息作为边信息。此外，信道的状态在认知编码器处是已知的。因此，认知编码器使用此边信息与主发送器合作，并机密地发送其单独的消息。推导了该信道的可达速率区域和速率区域的外边界。所得结果作为特例推广到已有的工作中。
2012-08-22 cs.IT math.IT
Multiple Access Channels with Cooperative Encoders and Channel State Information
考虑了两种不同的情况下，两个用户的多址接入信道（MAC）与合作的编码器和信道状态信息（CSI）被调查：一个两个用户的MAC与公共消息（MACCM）和两个用户的MAC与会议编码器（MACCE）。对于这两种情况下，CSI是已知的编码器无论是非因果关系或因果关系的两种情况下进行了研究。对于离散无记忆信道和加性干扰的高斯信道，都建立了可扩展的速率区域。可实现的速率区域与已知的非因果关系的编码器的加性干扰的高斯模型推导出符合相同的信道没有干扰的容量区域。因此，建立了这种信道的容量区域。
2010-09-29 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
Function Computation and Identification over Locally Homomorphic Multiple-Access Channels
本文提出局部同态信道概念并证明其与函数计算码近似等价，利用其分解性质构建独立编码消息码，为多址信道下的识别和K-识别带来显著速率提升。
2024-04-22 cs.IT math.IT
An Achievable Rate-Distortion Region for Joint State and Message Communication over Multiple Access Channels
本文推导了状态相关离散无记忆多址接入信道在具有广义反馈和因果边信息下的可达率失真区域，采用马尔可夫编码和后向-前向两阶段解码方案，并展示了其在单站上行系统和多模态传感器网络等集成感知与通信应用中的建模能力。
2024-09-26 cs.IT math.IT
Security Embedding Codes
本文考虑了同时向合法接收者发送两个消息，一个高安全性消息和一个低安全性消息的问题，称为安全嵌入问题。一个信息理论制定的问题。一个编码方案，结合率分割，叠加编码，嵌套分仓和信道前缀被认为是实现在几种情况下的信道的保密容量区域。将这些结果应用于标量和独立的并行高斯信道（在平均单个子信道功率约束下），结果表明，高安全性消息可以以全速率嵌入到低安全性消息中（就好像低安全性消息不存在一样），而不会对通信的总体速率造成任何损失（就好像两个消息都是低安全性消息一样）。Ozarow和Wyner的窃听通道II设置的扩展也被认为是，它示出了“完美”的安全嵌入可以通过使用两级陪集代码的编码器来实现。
2011-02-07 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
Robust Joint Message and State Transmission under Arbitrarily Varying Jamming
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文研究了在任意变化干扰下的鲁棒联合信息与状态传输，提出了确定性的编码方案，并给出了容量-失真函数的下界及容量达到的案例。
2026-02-18 cs.IT math.IT
Space-sharing and Singleton Bounds for Entanglement-assisted Classical Coding
University of California Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Gdansk（格但斯克大学）；University of North Texas（北德克萨斯大学）
本文提出了一种在纠缠辅助经典编码中利用空间共享论证，建立新的紧熵单例界限的方法，解决了仅允许本地量子操作时的编码问题。
2026-03-09 cs.IT math.IT quant-ph
Wiretap Channels with Random States Non-Causally Available at the Encoder
我们研究了状态相关（SD）窃听信道（WTC）与非因果信道状态信息（CSI）的编码器。该模型将CSI可用性的所有其他实例作为特例，并要求有效利用状态序列以实现可靠性和安全性目的。一个关于second-capacity的下限，它改进了Prabhakaran等人发表的先前最著名的结果，是基于一种新的叠加编码方案。我们的可分解性产生了一类SD-WTC分解成两个WTC的产品，其中一个是独立的状态和其他一个只依赖于状态的确切的secondary容量表征。这些结果是在严格的语义安全度量下得出的，该度量要求所有消息分发的信息泄漏可以忽略不计。
2019-05-28 cs.IT math.IT
Feedback and Partial Message Side-Information on the Semideterministic Broadcast Channel
建立了接收端具有部分消息边信息（P-MSI）的半确定性离散无记忆广播信道（SD-BC）的容量。在设置没有一个共同的消息，它表明，P-MSI的随机接收器单独可以增加容量，而P-MSI的确定性接收器只能增加容量，如果随机接收器也有P-MSI。后者仅适用于没有公共消息的设置：如果编码器也传达公共消息，则仅向确定性接收器的P-MSI可以增加容量。这些容量结果被用来表明，来自随机接收机的反馈可以增加没有P-MSI的SD-BC的容量以及在确定性接收机处具有P-MSI的SD-BC的总速率容量。P-MSI和反馈之间的联系是一个反馈码，它-粗略地说-在随机接收机处将反馈转变为P-MSI，从而帮助随机接收机减轻所经历的干扰。对于随机接收器具有全MSI（F-MSI）并且因此可以在没有反馈的情况下完全减轻所经历的干扰的情况，示出了反馈不能增加容量。
2017-05-28 cs.IT math.IT
Deterministic Identification Over Channels With Power Constraints
在编码器和解码器都没有随机化的情况下开发识别能力。特别是，充分的表征建立了高斯信道和一般离散无记忆信道（DMC）的确定性识别（DI）的能力，并没有约束。最初，Ahlswede和Dueck建立了具有编码器处给定的局部随机性的识别能力，导致块长度中消息的双指数数量。在确定性设置中，消息的数量呈指数级增长，如香农的传输范式，但可实现的识别率可以显着高于传输速率。Ahlswede和Dueck进一步陈述了DMC的确定性设置的容量结果，但没有提供明确的证明。本文对高斯信道和一般的DMC都给出了详细的证明。高斯信道的DI容量是无限的，与噪声无关。
2021-10-08 cs.IT math.IT
