两用户高斯衰落广播信道

Ergodic Fading MIMO Dirty Paper and Broadcast Channels: Capacity Bounds and Lattice Strategies

A multiple-input multiple-output (MIMO) version of the dirty paper channel is studied, where the channel input and the dirt experience the same fading process and the fading channel state is known at the receiver (CSIR). This represents settings where signal and interference sources are co-located, such as in the broadcast channel. First, a variant of Costa's dirty paper coding (DPC) is presented, whose achievable rates are within a constant gap to capacity for all signal and dirt powers. Additionally, a lattice coding and decoding scheme is proposed, whose decision regions are independent of …

双向中继衰落信道的交替等待和广播

Alternative Awaiting and Broadcast for Two-Way Relay Fading Channels

研究了一种基于存储转发的双向中继衰落信道，其中两个源节点希望在中继节点的帮助下交换信息。在时延趋于无穷大的情况下，给出了TWR衰落系统遍历和容量的一个新的上界，并进一步提出了两种可选的等待广播（AAB）方案：SF-I的纯部分译码（PPD）和SF-II的组合译码（CBD），它们在高信噪比下分别在时延无界和有界的情况下逼近新的上界.数值结果表明，所提出的AAB方案显着优于传统的物理层网络编码（PLNC）的方法没有延迟。与传统的TWR方案相比，没有延迟，建议CBD与SF-II方法显着提高了最大和速率，平均延迟只有几十秒的中继缓冲区。

快衰落高斯矢量广播信道中数据相关用户选择的贪心算法

A Greedy Algorithm of Data-Dependent User Selection for Fast Fading Gaussian Vector Broadcast Channels

在发送端具有理想信道状态信息（CSI）的快衰落高斯矢量广播信道中，研究了迫零波束形成的用户选择问题。提出了一种同时依赖于信道状态信息和数据符号的超帧检测准则，而传统的超帧检测准则只依赖于信道状态信息。由于基于该准则的超声优化是不可行的，提出了一种基于数据依赖的超声贪心算法来近似地进行优化。在快衰落信道中出现开销问题：在US的每次更新时，发射机可能会使用一定比例的资源通知每个用户他/她是否已被选择。这种开销导致快速衰落信道的显著速率损失。为了避免这个开销问题，迭代检测和解码方案的基础上提出的信念传播。所提出的迭代方案不需要关于每个用户是否已被选择的信息。建议的美国计划相比，一个数据独立的美国计划。对于快衰落信道，这两种方案的复杂度是相当的。数值仿真结果表明，该方案可以优于数据无关的方案在快衰落信道的能量效率，比特出错率，和可达到的和速率。

低SNR下全信道状态信息的多址广播衰落信道容量研究

On the Capacity of Multiple Access and Broadcast Fading Channels with Full Channel State Information at Low SNR

本文研究了高斯多址（MAC）衰落信道在接收端和发送端具有理想信道状态信息（CSI）的低功率情况下的吞吐量容量域。我们表明，它有一个多维的矩形结构，从而简单地由单用户容量点的特点。更具体地说，我们表明，在低功率政权，容量区域的边界表面收缩到一个点对应的总和速率最大化，这一点的坐标与单用户容量界限相吻合。受此结果的启发，我们提出了一个开关计划，计算其可达到的速率，并表明，该计划实现了单用户容量的MAC信道的范围为广泛的一类衰落信道在渐近低功率制度。我们认为，这类衰落包括所有已知的无线信道的MAC信道的容量区域有一个更简单的表达，用户的平均功率约束。利用高斯MAC和广播信道（BC）的对偶性，我们推导出一个简单的表征BC容量区域在低功率制度，并表明，对于一类衰落信道（包括瑞利衰落），分时是渐近最优的。

具有部分CSIT和保密信息的衰落多天线高斯广播信道的保密速率域

On the Secrecy Rate Region of a Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT

本文研究了快衰落多天线高斯广播信道上的保密信息安全传输（FMGBC-CM），其中多天线发送端向两个用户发送独立的保密信息，且发送端只知道接收端的信道状态信息。我们首先使用FMGBC-CM的相同边缘属性来分类非平凡情况，即，那些没有降级到公共窃听渠道的。然后，我们通过求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子来推导FMGBC-CM的可实现速率区域。由于复杂的速率区域公式，我们采取低信噪比分析来研究信道的特性。最后，数值例子表明，在信息论保密要求下，两个用户可以同时获得正速率。

部分CSIT的无线各态历经衰落广播信道的容量界

Capacity Bounds for Wireless Ergodic Fading Broadcast Channels with Partial CSIT

研究了发射端具有部分信道状态信息的两用户无线广播信道。CSIT由信道状态的任意确定性函数给出。这个特性可以完全控制有多少状态信息可用，从完美到没有信息。在文献中，无线各态历经衰落信道，特别是衰落BC的容量推导，主要依赖于由并行子信道组成的信道的分析。该技术通常适用于在发射机处可获得完美状态信息的情况。在本文中，提出了新的参数，直接推导出（不诉诸并行信道的分析）的两个用户衰落BC与公共和私人消息的基础上现有的离散信道的界限的容量界限。具体而言，一种新的方法来适应和评估公知的UV外边界高斯衰落信道使用熵功率不等式。我们的方法确实揭示了广播辅助设备在衰落信道中的作用。结果表明，导出的外界是最佳的信道与完美的CSIT以及部分CSIT的一些特殊情况下。我们的外边界也直接适用于没有CSIT的情况下，最近已被认为是在几篇论文。其次，该方法被开发用于分析具有秘密性的衰落BC。在完美的CSIT的情况下，一个完整的表征的秘密容量区域的共同和机密消息的信道。这一结果填补了Ekrem和Ulukus以前工作中的空白。对于没有公共消息的信道，当发送方只能访问信道的劣化序时，也导出了保密容量域。

慢衰落信道下秘密密钥的广播生成方法

A Broadcast Approach To Secret Key Generation Over Slow Fading Channels

针对慢衰落信道，提出了一种基于分层广播策略的密钥生成方案。在所考虑的模型中，Alice希望与Bob共享密钥，同时将密钥保密给Eve，Eve是一个被动的窃听者。假设Alice-Bob和Alice-Eve信道都经历慢衰落，并且假设在传输期间仅在接收器处知道完美的信道状态信息（CSI）。在每个衰落时隙中，Alice广播编码层的连续体，因此允许Bob以与衰落状态对应的速率（Alice未知）解码。可靠解码的层的索引经由公共且无差错的信道从Bob发送回Alice，并且用于生成公共秘密密钥。在本文中，可实现的保密密钥速率推导出一个给定的功率分布在编码层。最佳功率分布的特点。结果表明，分层广播编码可以提高保密密钥速率显着相比，单级编码。

衰落认知多址与广播信道的遍历和容量

On Ergodic Sum Capacity of Fading Cognitive Multiple-Access and Broadcast Channels

研究了认知无线电（CR）网络与现有主无线电网络共享频谱时的信息理论极限。特别是，衰落的认知多址接入信道（C-MAC）的第一次研究，其中多个次用户发送到次基站（BS）下的个人发射功率约束和一组干扰功率约束，每个应用在一个主接收机。本文认为，长期（LT）或短期（ST）的发射功率约束在每个次级发射机的衰落状态，结合LT或ST的干扰功率约束在每个主接收机。在每种情况下，最佳的功率分配方案推导出次级用户，以实现遍历和容量的衰落C-MAC，以及条件的动态时分多址（D-TDMA）计划在次级网络中的最优性。衰落认知广播信道（C-BC），在次级网络中的下行链路传输模型，然后研究下的LT/ST发射功率约束在次级BS联合LT/ST干扰功率约束在每个主接收机。它示出的D-TDMA确实是最佳的实现各态历经的总容量的衰落C-BC的发射功率和干扰功率约束的所有组合。

Space-Time Signal Design for Multilevel Polar Coding in Slow Fading Broadcast Channels

Slow fading broadcast channels can model a wide range of applications in wireless networks. Due to delay requirements and the unavailability of the channel state information at the transmitter (CSIT), these channels for many applications are non-ergodic. The appropriate measure for designing signals in non-ergodic channels is the outage probability. In this paper, we provide a method to optimize STBCs based on the outage probability at moderate SNRs. Multilevel polar coded-modulation is a new class of coded-modulation techniques that benefits from low complexity decoders and simple rate matchi…

双向中继衰落信道的交替等待和广播

Alternative Awaiting and Broadcast for Two-Way Relay Fading Channels

我们研究了一个双向中继（TWR）衰落信道中，两个源节点希望交换信息的帮助下的中继节点。给定传统的TWR协议，已知两个方向上的传输速率受到具有较低容量的跳的限制，即，上行链路和下行链路之间的最小操作。在本文中，我们提出了一种新的传输协议，命名为交替等待和广播（AAB），以消除在TWR衰落信道中的最小操作。分析了AAB协议的工作原理、遍历和容量的新上界以及信号传输平均时延的收敛性。数值结果表明：1）与传统的TWR协议相比，AAB协议显著提高了可实现的遍历和速率（ESR）; 2）考虑了系统服务（SS）的平均时延，AAB协议的平均速率（ESR）比传统的TWR协议有了明显的提高;（在源缓冲器中），由所提出的AAB协议引起的ST的平均延迟非常小并且可以忽略。

Opportunistic Content Delivery in Fading Broadcast Channels

We consider content delivery over fading broadcast channels. A server wants to transmit K files to K users, each equipped with a cache of finite size. Using the coded caching scheme of Maddah-Ali and Niesen, we design an opportunistic delivery scheme where the long-term sum content delivery rate scales with K the number of users in the system. The proposed delivery scheme combines superposition coding together with appropriate power allocation across sub-files intended to different subsets of users. We analyze the long-term average sum content delivery rate achieved by two special cases of our…

Degrees of Freedom of the Broadcast Channel with Hybrid CSI at Transmitter and Receivers

In general, the different links of a broadcast channel may experience different fading dynamics and, potentially, unequal or hybrid channel state information (CSI) conditions. The faster the fading and the shorter the fading block length, the more often the link needs to be trained and estimated at the receiver, and the more likely that CSI is stale or unavailable at the transmitter. Disparity of link fading dynamics in the presence of CSI limitations can be modeled by a multi-user broadcast channel with both non-identical link fading block lengths as well as dissimilar link CSIR/CSIT conditio…

带缩放的脏纸书写及其在准静态衰落广播信道中的应用

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。

安全广播

Secure Broadcasting

将Wyner的窃听信道扩展到并行广播信道和多接收机衰落信道。在本文的第一部分中，我们考虑了一个发送者，多个预期的接收者和一个窃听者的并行广播信道的设置。我们研究的情况下，发送者广播一个共同的消息或独立的消息，以预期的接收器。我们推导出上界和下界的共同消息保密能力，这是一致的，当用户被降级。对于独立消息的情况，我们建立了当用户身份降级时的保密和容量。在本文的第二部分中，我们将我们的结果衰落信道：完美的信道状态信息的所有预期的接收机是全球已知的，而窃听者信道是已知的只有她。对于共同的消息的情况下，一个有点令人惊讶的结果被证明：一个积极的速率可以独立于预期的接收机的数量。对于独立消息，提出了一种机会传输方案，该方案在接收者数目较大的情况下实现了保密和容量。我们的研究结果表明，快速衰落信道模型。块衰落模型的扩展进行了讨论。

Fundamental Limits in Correlated Fading MIMO Broadcast Channels: Benefits of Transmit Correlation Diversity

We investigate asymptotic capacity limits of the Gaussian MIMO broadcast channel (BC) with spatially correlated fading to understand when and how much transmit correlation helps the capacity. By imposing a structure on channel covariances (equivalently, transmit correlations at the transmitter side) of users, also referred to as \emph{transmit correlation diversity}, the impact of transmit correlation on the power gain of MIMO BCs is characterized in several regimes of system parameters, with a particular interest in the large-scale array (or massive MIMO) regime. Taking the cost for downlink …

MIMO广播信道的反馈抑制

Feedback Reduction for MIMO Broadcast Channel with Heterogeneous Fading

研究了多用户多输入多输出（MIMO）广播信道中用户信道分布不均匀时的反馈负载降低问题。提出了一种基于簇的反馈方案，根据用户信噪比的顺序统计量将用户可能信噪比的范围划分为若干簇。每个簇具有对应的阈值，并且用户将他们测量的瞬时SNR与阈值进行比较，以确定他们是否应该使用以及应该使用多少比特来反馈他们的瞬时SNR。如果用户的瞬时SNR低于某个阈值，则用户不进行反馈。因此，实现了反馈负载的减少。对于一个给定数目的集群，使用基于集群的反馈方案的总速率损失进行了研究。然后，最小数量的集群给定最大容忍和速率损失的推导。仿真结果表明，当用户数较大时，该反馈方案可以实现完全的多用户分集，比传统的多用户分集方案更有效。

块衰落中继辅助广播信道的联合功率和资源分配

Joint Power and Resource Allocation for Block-Fading Relay-Assisted Broadcast Channels

我们提供的解决方案，优化功率和资源分配块衰落中继辅助广播信道，以最大化的长期平均可达速率区域的用户。问题公式假设再生（重复编码）解码和转发（DF）中继策略，长期平均总发射功率约束，信道块内的用户消息的正交复用，使用直接传输（DT）模式从基站到用户终端直接或中继（DF）传输模式的可能性，和部分信道状态信息。我们表明，我们的优化问题可以转化为一个等效的“无中继”广播信道优化问题，每个实际用户由两个虚拟用户具有不同的信道质量和复用权重。建议的功率和资源分配策略表示在封闭的形式，可以实际应用于集中式中继辅助无线网络。此外，我们通过数值例子表明，我们的计划扩大了可实现的速率区域显着。

衰落广播信道中实用的LDPC编码调制方案

Practical LDPC coded modulation schemes for the fading broadcast channel with confidential messages

从理论的角度来看，具有机密消息的广播信道是一个很好的研究场景，但是仍然缺乏能够在这样的信道上实现某种固定级别的可靠性和安全性的实用方案。在本文中，我们考虑一个准静态衰落信道中，公共和私人的消息必须从发送器发送到接收器，我们的目标是设计合适的编码和调制方案，以实现这样的目标。为此目的，考虑到当在接收侧经历足够低（高）的出错率时实现可靠性（安全性），我们采用出错率作为度量。我们表明，存在一些条件的系统的可行性，必须容忍一些中断概率，以应付信道的衰落性质。所提出的解决方案利用具有不等错误保护的低密度奇偶校验码，其能够保证针对公共和私有信息的噪声的两个不同级别的保护，结合针对公共和私有消息比特的不同调制方案。

具有1比特反馈的衰落广播信道的遍历和中断性能

Ergodic and Outage Performance of Fading Broadcast Channels with 1-Bit Feedback

本文分析了在瑞利平坦衰落条件下，有限信道状态信息反馈下，K用户下行单天线信道的遍历和速率和中断概率。具体地，在基站处，每个用户每个衰落块仅1比特反馈可用。我们首先研究了1比特反馈方案的遍历和速率，并考虑了反馈延迟对系统的影响。可实现的遍历和速率的封闭形式的表达式作为衰落的时间相关系数的函数。证明了和速率的标度为loglogK，这是相同的缩放定律实现的最佳无延迟全CSI反馈方案。由于过时的CSI的和速率退化也评估在大K或低SNR的渐近制度。中断性能的1位反馈方案的瞬时和过时的反馈，然后进行了研究。中断概率的表达式推导出，以及相应的分集复用权衡（DMT）。它示出，与瞬时反馈，基于反馈比特的功率分配，使DMT相比，在不允许动态功率分配的情况下，与短期功率约束加倍。但是，利用过时的反馈，功率分配的优势丧失，并且DMT恢复到没有CSI反馈可实现的DMT。然而，对于有限的SNR，仍然可以获得中断概率方面的改善。

衰落广播信道下信息版本年龄的最小化

Version Age of Information Minimization over Fading Broadcast Channels

研究衰落广播信道下NOMA方案的最优调度以最小化用户平均VAoI，提出CO-SRP与CMDP解决方案，证明CO-SRP性能接近最优且在宽松功率约束下NOMA优于TDMA。

具有部分CSIT的快衰落多天线高斯广播信道

On The Fast Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT

在窃听信道中，通常假设窃听者的信道状态信息（CSI）在发送端是完全或部分已知的。然而，在完美的保密性约束下，窃听者可能没有动机反馈任何正确的CSI。在本文中，我们考虑了一个更可行的问题，即发射机拥有窃听者的CSI。即，具有机密消息的快衰落多天线高斯广播信道（FMGBC-CM），其中两个接收器都是合法用户，使得他们都愿意反馈准确的CSI以维持他们的安全传输，并且不被另一个窃听。我们假设只有信道状态信息的统计是已知的发射机。我们首先展示了FMGBC-CM不被降级到普通窃听信道的必要条件。然后，我们推导出可实现的速率区域的FMGBC-CM的信道输入的协方差矩阵和膨胀因子是未知的，有待解决。之后，我们提供了一个解析解的信道输入协方差矩阵。我们还提出了一种迭代算法来求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子。由于正常信噪比下的速率域公式比较复杂，我们采用低信噪比分析来研究信道特性。最后，数值算例表明，在完全保密约束下，两个用户可以同时获得正速率，这验证了我们推导的必要条件。数值结果也说明了解析解和所提算法在不同条件下求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子的有效性。

Coherence Disparity in Broadcast and Multiple Access Channels

Individual links in a wireless network may experience unequal fading coherence times due to differences in mobility or scattering environment, a practical scenario where the fundamental limits of communication have been mostly unknown. This paper studies broadcast and multiple access channels where multiple receivers experience unequal fading block lengths, and channel state information (CSI) is not available at the transmitter(s), or for free at any receiver. In other words, the cost of acquiring CSI at the receiver is fully accounted for in the degrees of freedom. In the broadcast channel, t…

均匀K用户2 × 1 MISO广播信道盲干扰对齐的丢番图方法

Diophantine Approach to Blind Interference Alignment of Homogeneous K-user 2x1 MISO Broadcast Channels

虽然盲干扰对齐（BIA）2用户2x 1广播信道（BC）在均匀衰落中实现其最大4/3 DoF的充分条件已经很好地理解，但是其对应物对于一般K用户2x 1 MISO BC在均匀块衰落中实现相应的2k/（2+K-1）（DoF）仍然没有解决，因此是本文的焦点。如果干扰信道仅经由BIA实现其最大DoF，则该干扰信道被称为BIA可行的。在本文中，我们投这个一般的可行性问题的框架内寻找整数解的线性丢番图方程组。通过假设独立的用户链路具有相同的相干时间，并通过研究丢番图系统的可解性，得到了K个用户的衰落块偏移量满足BIA可行性的充分必要条件。如果K个偏移是独立的并且均匀地分布在相干块上，则我们可以进一步证明11个用户足以让人们以95%的确定性找到其中的3个用户以形成BIA可行的3用户2x 1 BC。

无线广播 gossip 用于去中心化无人机群：成功概率、收缩与最优 aloha

Wireless Broadcast Gossip for Decentralized Drone Swarms: Success Probability, Contraction, and Optimal Aloha

研究基于 quasi-static 平面泊松模型和匹配抽象的平均保持广播 gossip 基线，推导了 SIR 成功定律、均方收缩界及代理访问规则，通过模拟验证了 aloha 概率的稳定中间工作区域。

用于衰落与擦除信道上安全协作V2X广播的无速率嵌套格码

Rateless Nested Lattice Codes for Secure Cooperative V2X Broadcast over Fading and Erasure Channels

针对V2X广播中时变衰落、擦除和窃听问题，提出结合无速率Raptor格码、嵌套格物理层安全与区块链信任管理的协作中继框架，显著降低中断概率并有效抵御窃听。

高斯信源在高斯信道上的信源-信道广播混合数模编码

Hybrid Digital-Analog Codes for Source-Channel Broadcast of Gaussian Sources over Gaussian Channels

研究了在均方误差失真准则下，并行高斯信源在加性高斯白噪声广播信道上的广播问题。提出了一种数模混合编码策略，将信源编码与边信息、信道编码与边信息、分层信源编码和叠加广播信道编码相结合。当专门广播一个白高斯源的加性白高斯噪声广播信道的带宽不匹配，这已经是几个以前的调查的主题的开放性问题，这种编码方案严格改进的最先进的。

两个共址用户的广播协作策略

Broadcast Cooperation Strategies for Two Colocated Users

这项工作考虑的问题，从一个单一的发射机通信，在网络上与共处的用户，通过一个独立的块瑞利衰落信道。用户的托管性质允许合作，这增加了从发射机到目的地用户的总体可实现速率。发射机不知道衰落系数，而接收机可以获得完美的信道状态信息（CSI）。这就产生了发射机使用的多层广播方法。在我们的网络设置中，广播方法可以改善托管用户之间的合作。这是由于广播的性质，其中信道质量越好，可以解码的层越多。用户之间的合作是在加性白高斯信道（AWGN）上进行的，具有中继功率约束，和无限的带宽。研究了三种常用的协作技术：前向放大（AF）、前向压缩（CF）和前向解码（DF）。这些方法扩展使用广播的方法，对于宽松的解码延迟约束的情况下。对于这种情况下，一个单独的处理层，其中包括多会话合作被证明是有益的。此外，给出了无限多个AF会话的封闭形式表达式和更复杂的CF的递归表达式。各种合作策略的数值结果表明多会话合作的效率。

具有机密信息的复合MIMO广播信道

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。

高斯分层广播编码中的失真最小化问题

Distortion Minimization in Gaussian Layered Broadcast Coding with Successive Refinement

没有信道状态信息（CSI）的发射机希望在慢衰落信道上发送时延受限的高斯信源。源代码是在叠加层中编码的，每一层都连续地细化前一层中的描述。接收器解码由信道实现支持的层，并重建源直到失真。通过在源层之间最优地分配发射功率来最小化预期失真。对于两个源层，分配是最佳的，当功率首先分配给较高层的功率上限，仅取决于信道衰落分布，所有剩余的功率，如果有的话，分配给较低层。对于具有凸约束的凸失真代价函数，最小化问题被表述为凸优化问题。在无限层的连续体的极限中，最小期望失真由根据衰落分布的密度的一组线性微分方程的解给出。当带宽比b（每个源符号的信道使用）趋于零时，使预期失真最小化的功率分布收敛到使预期容量最大化的功率分布。虽然可以通过在发射机处获取CSI（CSIT）或通过从独立衰落路径的实现中增加分集来改善预期失真，但是在高SNR下，来自分集的性能益处超过来自CSIT的性能益处，特别是当b较大时。

具有两个确定信道状态分量的广播信道容量域

Capacity Region of the Broadcast Channel with Two Deterministic Channel State Components

本文建立了一类随机状态广播信道的容量域，其中每个信道分量是从两个可能的函数中选择的，每个接收机知道它的状态序列。该信道模型不适合任何类型的广播信道的容量区域是以前已知的，是有用的，在研究无线通信信道时，衰落状态是已知的，只有在接收机。容量区域与UV外边界一致，并通过Marton编码实现。

On Stochastic Orders and Fast Fading Multiuser Channels with Statistical CSIT

In this paper, fading Gaussian multiuser channels are considered. If the channel is perfectly known to the transmitter, capacity has been established for many cases in which the channels may satisfy certain information theoretic orders such as degradedness or strong/very strong interference. Here, we study the case when only the statistics of the channels are known at the transmitter which is an open problem in general. The main contribution of this paper is the following: First, we introduce a framework to classify random fading channels based on their joint distributions by leveraging three …

高斯分层广播编码中的最小期望失真

Minimum Expected Distortion in Gaussian Layered Broadcast Coding with Successive Refinement

没有信道状态信息（CSI）的发射机希望在慢衰落信道上发送时延受限的高斯信源。源代码是在叠加层中编码的，每一层都连续地细化前一层中的描述。接收器解码由信道实现支持的层，并重建源直到失真。在无限层的连续体的限制下，最小化期望失真的最佳功率分布由一组线性微分方程的解给出，该解是关于衰落分布的密度的。在最佳功率分布中，随着SNR增加，在较高层上的分配保持不变;相反，额外的功率被分配给较低层。另一方面，当带宽比b（每个源符号的信道使用）趋于零时，使预期失真最小化的功率分布收敛到使预期容量最大化的功率分布。虽然可以通过在发射机处获取CSI（CSIT）或通过从独立衰落路径的实现中增加分集来改善预期失真，但是在高SNR下，来自分集的性能益处超过来自CSIT的性能益处，特别是当b较大时。

矢量广播信道：最优门限选择问题

Vector Broadcast Channels: Optimal Threshold Selection Problem

阈值反馈策略是公知的，并且可证明是用于需要部分信道状态信息（CSI）的通信系统的速率最优选择性反馈技术。然而，在移动用户处的阈值的最佳选择以最大化受到反馈约束的信息理论数据率是一个开放的问题。本文主要研究了有限反馈系统的最优阈值选择问题，并给出了该问题的一种解法。而令人惊讶的是，我们表明，在所有移动用户使用相同的阈值并不总是一个速率明智的最佳反馈策略，即使是一个系统，具有相同的用户经历统计相同的信道条件。利用优化理论，我们发现了速率函数中的Schur凹结构，并得到了齐次阈值反馈策略为最优的充分条件.我们的研究结果适用于大多数衰落信道模型，我们说明了我们的研究结果的应用程序熟悉的瑞利衰落信道。

Multiaccess Communication via a Broadcast Approach Adapted to the Multiuser Channel

A broadcast strategy for multiple access communication over slowly fading channels is introduced, in which the channel state information is known to only the receiver. In this strategy, the transmitters split their information streams into multiple independent information streams, each adapted to a specific actual channel realization. The major distinction between the proposed strategy and the existing ones is that in the existing approaches, each transmitter adapts its transmission strategy only to the fading process of its direct channel to the receiver, hence directly adopting a single-user…

多址衰落信道中保证吞吐量的功率优化调度

Power Optimal Scheduling for Guaranteed Throughput in Multi-access Fading Channels

针对衰落多址多频带系统，提出了一种能保证用户期望吞吐量和有限时延的功率最优调度算法。优化是在所有码率分配和编码策略的联合空间上进行的。所提出的调度分配速率的基础上，每个频带上的当前系统状态，并随后使用最佳的多用户信令来实现这些速率。调度在计算上是简单的，因此是可扩展的。由于上行链路-下行链路的二元性，所有的结果都以直接的方式扩展到广播信道。

具有私有和公共消息的双接收机矢量高斯广播信道的容量域

The capacity region of the two-receiver vector Gaussian broadcast channel with private and common messages

我们发展了一种新的方法来显示在多端信息论问题的高斯分布的最优性。作为该方法的一个应用，我们证明了Marton的内界达到了具有公共消息的矢量高斯广播信道的容量。

高斯广播信道中高斯信源的混合编码

Hybrid Coding for Gaussian Broadcast Channels with Gaussian Sources

本文考虑了一个退化的高斯广播信道，高斯源进行通信。当信源独立时，本文证明了混合编码与信源和信道编码分离时的最佳失真区域相同。它还表明，未编码的传输不是最佳的这种设置。对于相关信源，在一定信噪比阈值下，混合编码策略比分离信源-信道编码具有更好的失真区域。因此，对于具有相关高斯源的高斯广播信道，混合编码是一个很好的选择。

两个不匹配的高斯广播信道与三个特定消息和一个公共消息的乘积的容量区域

The capacity region of a product of two unmatched Gaussian broadcast channels with three particular messages and a common message

本文考虑了高斯广播信道与两个不匹配的退化组件，三个特定的消息，和一个共同的消息，是为所有三个接收器。它示出，对于这个信道叠加编码和高斯信令是足以实现在容量区域中的每一个点。

具有公共和机密消息的高斯MIMO广播信道

Gaussian MIMO Broadcast Channels with Common and Confidential Messages

研究了具有公共消息和机密消息的两用户高斯多输入多输出（MIMO）广播信道。在该信道中，发射机向两个用户发送公共消息，并向每个用户发送保密消息，该保密消息对另一用户完全保密。我们得到了这个通道的整个容量区域。我们还探索了我们为具有公共和机密消息的高斯MIMO广播信道获得的容量区域与其非机密对应物的容量区域之间的联系，即，具有公共和私有消息的高斯MIMO广播信道，其不完全已知。

衰落多用户高斯信道模型研究

On Models of Multi-user Gaussian Channels with Fading

本文研究了高斯多用户衰落信道的一个解析模型，发现该模型的容量域是高斯网络容量域的一个很好的近似。这项工作扩展了现有的工作机构确定性模型的高斯多用户信道，包括衰落的物理现象。特别是，它将这些结果推广到单播，多节点网络设置与衰落。

利用DPC在高斯广播信道上实现全复用增益的反馈比特缩放

On the scaling of feedback bits to achieve the full multiplexing gain over the Gaussian broadcast channel using DPC

这篇论文已被作者撤回修改。

A Proof of the Strong Converse Theorem for Gaussian Broadcast Channels via the Gaussian Poincaré Inequality

We prove that the Gaussian broadcast channel with two destinations admits the strong converse property. This implies that for every sequence of block codes operated at a common rate pair with an asymptotic average error probability $<1$, the rate pair must lie within the capacity region derived by Cover and Bergmans. The main mathematical tool required for our analysis is a logarithmic Sobolev inequality known as the Gaussian Poincaré inequality.

高斯MIMO双向广播信道的容量

Capacity of Gaussian MIMO Bidirectional Broadcast Channels

我们考虑三节点网络的广播阶段，其中中继节点使用频谱高效的两阶段解码和转发协议在两个节点之间建立双向通信。在第一阶段中，两个节点将它们的消息发送到中继节点。然后，中继节点解码消息，并在第二阶段中广播它们的重新编码的组成。我们考虑高斯MIMO信道，并确定第二阶段的容量区域，我们称之为高斯MIMO双向广播信道。

高斯衰落是最坏的衰落

Gaussian Fading is the Worst Fading

研究了具有记忆的峰值功率受限、单天线、非相干、平坦衰落信道的容量。重点是容量预日志，即，在信道容量与信噪比（SNR）的对数的限制比上，因为SNR趋于无穷大。它表明，在所有平稳和遍历衰落过程中的一个给定的频谱分布函数的法律没有质量点在零，高斯过程产生最小的pre-log。

高斯MIMO广播信道的自由度域

Degrees of Freedom Region of the Gaussian MIMO Broadcast Channel with Common and Private Messages

我们考虑高斯多输入多输出（MIMO）广播信道与公共和私人消息。我们获得了该通道的自由度（DoF）区域。我们首先表明，一个并行的高斯广播信道与不匹配的子信道，可以从任何给定的高斯MIMO广播信道，通过使用广义奇异值分解（GSVD）和放松的功率约束的信道输入，在一种方式，所构造的并行信道的容量区域提供了一个外边界的容量区域的原始信道。具有不匹配子信道的并行高斯广播信道的容量区域是已知的，利用该容量区域，我们获得了高斯MIMO广播信道的DoF区域的显式外界。我们最终表明，DoF区域的这个外边界可以通过对公共消息使用经典高斯编码和对私人消息使用脏纸编码（DPC）的可实现方案以及迫零（ZF）方案的变体来实现。

双变量高斯信源在高斯广播信道中的可压缩失真域

The Achievable Distortion Region of Bivariate Gaussian Source on Gaussian Broadcast Channel

我们提供了一个完整的表征，可实现的失真区域的问题，发送一个双变量高斯源的带宽匹配的高斯广播信道，每个接收器感兴趣的源中只有一个组件。这种设置自然地概括了简单的单高斯源带宽匹配的广播问题，其中未编码的方案是已知的最佳。我们表明，一个混合方案可以实现最佳的二元情况下，但无论是单独的未编码的计划，也不是单独的分离为基础的计划是不够的。我们进一步表明，在这种联合源信道编码设置，高斯设置是最坏的情况下，源和信道噪声具有相同的协方差。

Posterior Matching for Gaussian Broadcast Channels with Feedback

In this paper, the posterior matching scheme proposed by Shayevits and Feder is extended to the Gaussian broadcast channel with feedback, and the error probabilities and achievable rate region are derived for this coding strategy by using the iterated random function theory. A variant of the Ozarow-Leung code for the general two-user broadcast channel with feedback can be realized as a special case of our coding scheme. Furthermore, for the symmetric Gaussian broadcast channel with feedback, our coding scheme achieves the linear-feedback sum-capacity like the LQG code and outperforms the Krame…

高斯衰落是最糟糕的衰落

Gaussian Fading Is the Worst Fading

研究了具有记忆的峰值功率受限、单天线、非相干、平坦衰落信道的容量。重点是容量预日志，即，在信道容量与信噪比（SNR）的对数的限制比上，因为SNR趋于无穷大。结果表明，在给定谱分布函数的平稳遍历衰落过程中，高斯过程产生的前对数最小，且其规律在零点处没有质量点。假设衰落过程的定律在零处没有质量点是必要的，因为存在平稳和遍历衰落过程，其定律在零处有质量点，并且产生比等谱分布函数的高斯过程更小的前对数。我们的结果扩展到多输入单输出衰落信道的记忆。

加权并行信道的DMT：在广播信道中的应用

DMT of weighted Parallel Channels: Application to Broadcast Channel

在具有随机分组到达和传输队列的广播信道中，系统的稳定性通过使用取决于队列大小的适当权重来最大化加权和速率容量来实现。采用脏纸编码（DPC）和迫零（ZF）的加权和速率容量渐近等价于并行单信道上的加权和容量。本文研究了固定加权和速率容量约束下衰落广播信道的分集复用折衷问题。首先推导了相同和不同并行加权MISO信道的DMT。最后，我们推导出使用DPC和ZF预编码器的广播信道的DMT。

高斯信号在非相干瑞利衰落信道中的性能

Performance of Gaussian Signalling in Non Coherent Rayleigh Fading Channels

研究了离散时间无记忆瑞利衰落信道的互信息，其中发送端和接收端都不知道除衰落统计信息外的信道状态信息。当输入分布为复高斯分布时，我们给出了该信道的封闭形式的互信息，并推导了相应的非衰落信道容量和接收端已知理想信道状态信息时的容量的下界.

广播相关高斯信道的分离信源-信道编码

Separate Source-Channel Coding for Broadcasting Correlated Gaussians

研究了利用最佳分离信源信道编码广播一对相关高斯信源的问题。相当大的性能增益比以前已知的单独的源通道计划进行了观察。虽然源-信道分离产生次优的性能一般，它表明，该方案是非常有竞争力的任何带宽压缩/扩展的情况下。特别地，对于高信道SNR场景，可以示出实现最佳功率失真折衷。

有限块长下高斯广播信道编码可实现性界限

Achievability Bounds of Coding with Finite Blocklength for Gaussian Broadcast Channels

本文提出有限块长下高斯广播信道中dirty paper coding的两种可实现性界限，包括依赖测试界限的广播适应版本和用户最大码书大小的κβ下界。

On the Noisy Feedback Capacity of Gaussian Broadcast Channels

It is well known that, in general, feedback may enlarge the capacity region of Gaussian broadcast channels. This has been demonstrated even when the feedback is noisy (or partial-but-perfect) and only from one of the receivers. The only case known where feedback has been shown not to enlarge the capacity region is when the channel is physically degraded (El Gamal 1978, 1981). In this paper, we show that for a class of two-user Gaussian broadcast channels (not necessarily physically degraded), passively feeding back the stronger user's signal over a link corrupted by Gaussian noise does not enl…

高斯信源广播失真区域的近似特征

Approximate Characterizations for the Gaussian Source Broadcast Distortion Region

我们考虑了在带宽失配的K用户高斯广播信道上发送高斯信源的联合信源-信道编码问题。一个新的外边界的可实现的失真区域推导出使用的技术，引入一个以上的额外的辅助随机变量，这是以前用来推导对称高斯多描述问题的和率下界。通过结合这个外部边界与基于源-信道分离的可压缩性结果，我们提供了在常数乘法因子内可实现的失真区域的近似表征。此外，我们的结果可以扩展到一般的广播信道，和性能的源信道分离为基础的方法也是在相同的常数乘法因子的最佳。