Capacity of Wireless Distributed Storage Systems with Broadcast Repair
在无线分布式存储系统中，存储节点之间通过无线信道连接，这些无线信道本质上是广播信道。本文利用这一独特的功能，设计了一个有效的修复机制，称为广播修复，无线分布式存储系统中存在的多个节点的故障。由于无线传输的广播性质，我们提倡一种新的措施修复性能称为修复传输带宽。修复带宽测量的是新节点替换故障节点时下载的平均数据包数量，而修复传输带宽测量的是每个故障节点上辅助节点传输的平均数据包数量。通过将存储系统建模为多播网络，并分析相应信息流图的最小割，对具有广播修复的无线分布式存储系统的存储容量进行了基础性研究。存储效率和修复传输带宽之间的基本权衡也得到功能修复。广播修复的性能进行了比较分析和数值与合作修复，有线分布式存储系统的多节点故障的基本修复方法。虽然合作修复是基于允许新来者交换数据包的想法，但广播修复是基于允许帮助者同时向所有新来者广播数据包的想法。我们发现，广播修复优于合作修复，提供了更好的存储效率和修复传输带宽之间的权衡。
2017-07-06 cs.IT math.IT
On the genetic optimization of APSK constellations for satellite broadcasting
卫星传输和卫星上的DVB应用都具有特殊的特性，为了进一步利用传输的最佳性，可以考虑这些特性。本文从APSK星座的最新发展现状出发，研究了在卫星通信中采用非对称符号排列的APSK星座优化问题。特别地，通过遗传算法来处理优化问题，该遗传算法已经被证明可以很好地处理复杂的非线性优化问题，如下文所述。这项工作的目的是研究的优化程序中涉及的各种参数，以建立那些最适合这种情况下，从而进一步提高星座。
2015-01-28 cs.IT cs.NI math.IT
On the efficiency of transmission strategies for broadcast channels using finite size constellations
本文利用有限维星座图推导了两用户功率受限高斯广播信道的可达速率域。研究了各种传输策略，即叠加编码（SC）和叠加调制（SM），并与标准方案（如分时（TS））进行了比较。通过对联合概率分布和星座符号位置的优化，得到了SM和SC策略的最大可达速率区域。参考经典场景，根据给定目标可达速率的SNR节省或/和一个用户可达速率的增益百分比来评估复杂度不断增加的每个方案的可达速率的改进。
2014-03-21 cs.IT math.IT
A Feasibility Study on Opportunistic Rainfall Measurement From Satellite TV Broadcasts
降雨量图通常是根据传统气象设备（如雨量计和气象站）收集的测量结果得出的。本文旨在展示基于商业级卫星终端（例如，用于电视广播）。为了评估这种方法的可行性，不仅在资本和运营支出方面具有显着优势，而且在准确性方面也有所改善，我们专注于农业应用的案例研究，在特定的，真实世界的测试区域使用高斯模拟的合成雨。
2023-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Characterization and Transmission Schemes for Instantly Decodable Network Coding in Wireless Broadcast
我们考虑广播一个数据包块的多个无线接收机下的随机数据包擦除使用即时解码网络编码（IDNC）。发送方首先对每个未编码的数据包广播一次，然后根据接收方对丢失数据包的反馈生成编码数据包。我们专注于严格的IDNC（S-IDNC），其中每个编码的数据包包括最多一个丢失的数据包的每个接收器。但我们也将它与一般IDNC（G-IDNC）进行比较，其中该条件被放宽。我们描述了S-IDNC的两个基本性能限制：1）完成广播的传输次数，以及2）接收器解码数据包的平均延迟。我们推导出一个封闭形式的表达预期的最小传输次数的数据包和接收器的数量和擦除概率。我们证明了最小化S-IDNC的解码延迟是NP-难的。我们还得到了上述两个性能限制的可实现的上限。我们表明，G-IDNC可以优于S-IDNC %的传输次数没有数据包擦除，但不一定与数据包擦除。接下来，我们设计了最佳和启发式的S-IDNC传输方案和编码算法与完整/间歇接收机反馈。我们提出的模拟结果，以证实发达国家的理论和现有的计划进行比较。
2015-06-03 cs.IT math.IT
Capacity and Delay Scaling for Broadcast Transmission in Highly Mobile Wireless Networks
我们研究广播容量和最小延迟缩放定律的高度移动的无线网络中，每个节点都传播或广播数据包到网络中的所有其他节点。特别是，我们考虑了一个小区划分的网络下的简化的独立同分布（IID）的移动模型，其中每个节点随机选择一个新的小区每个时隙。我们推导出广播容量和最小延迟的缩放定律作为小区大小的函数。我们提出了一个简单的先来先服务（FCFS）洪泛计划，几乎实现了容量和最小延迟缩放。我们的研究结果表明，高流动性并没有提高广播容量，容量和延迟都随着小区大小的增加而提高。与文献中的推测相反，我们发现容量和延迟之间（几乎）没有权衡。我们的分析利用马尔可夫演化图（MEGs）的理论和开发两个新的界限，通过放松以前所需的扩展器属性的假设，在MEGs的洪泛时间。
2018-08-11 cs.IT math.IT
Optimal Transmission Strategy and Explicit Capacity Region for Broadcast Z Channels
本文给出了两用户广播Z信道容量域的显式表达式，并证明了通过对每个用户进行独立编码可以得到最优的容量域。具体地，对应于每个用户的信息消息被独立地编码，并且这两个编码流的OR被发送。非线性涡轮码，提供了一个受控的1和0的分布被用来证明一个低复杂度的计划，接近最佳的边界。
2008-10-17 cs.IT math.IT
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
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
A Large-System Analysis of the Imperfect-CSIT Gaussian Broadcast Channel with a DPC-based Transmission Strategy
考虑了具有$K$发射天线和$K$单天线用户的高斯广播信道（GBC），其中信道状态信息在发射机处通过每个用户容量为$r$比特的有限速率反馈链路获得。吞吐量（即，由$K$归一化的和速率）在极限中被分析为具有$\frac{r}{K} \to \bar{r}$的$K \to \infty$。考虑迫零脏纸编码（ZFDPC）的传输策略，推导出渐近吞吐量的封闭表达式。据观察，即使在有限速率反馈设置下，ZFDPC实现了显着更高的吞吐量比迫零波束成形。使用渐近吞吐量表达式，获得的用户数被选择，以最大限度地提高吞吐量的问题得到解决。
2010-02-18 cs.IT math.IT
Multi-mode Transmission for the MIMO Broadcast Channel with Imperfect Channel State Information
本文提出了一种自适应多模式传输策略，以提高频谱效率实现在多输入多输出（MIMO）广播信道延迟和量化的信道状态信息。自适应策略调整活动用户的数量，表示为传输模式，以平衡发射阵列增益，空分复用增益，和残留的用户间干扰。精确的封闭形式的近似推导出不同模式的可实现的速率，这有助于确定的活动模式，最大限度地提高平均总吞吐量给定的反馈延迟和信道量化误差。所提出的传输策略与轮询调度相结合，并在中等信噪比下提供单用户MIMO的吞吐量增益。它只需要从少量用户反馈瞬时信道状态信息。与反馈负载约束，该算法提供的性能接近的机会调度与即时反馈，从大量的用户。
2010-03-13 cs.IT math.IT
A Novel Transmission Scheme for the $K$-user Broadcast Channel with Delayed CSIT
研究了状态依赖的$K$ -用户无记忆广播信道BC的状态反馈问题。我们提出了一种新的传输方案，并推导出相应的可达速率区域，其中，相比一些一般的计划，处理反馈，具有相对简单的优点，因此很容易评估。特别是，它示出的容量区域的对称擦除BC与任意输入字母大小是可以实现的建议的计划。对于衰落高斯BC，我们推导出一个对称的可达速率作为信噪比和一个小的参数集的函数。除了实现最佳的自由度在高信噪比，所提出的计划，通过数值计算结果表明，优于现有的计划，从文献中的有限信噪比制度。
2017-05-15 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Cooperative Transmission over Relay-Broadcast Networks
研究了离散无记忆信源在多中继中继广播网络中的可靠传输问题。受传感器网络应用的启发，假设中继站和目的站都可以访问与底层源信号相关的边信息。研究了联合信源信道协作传输，其中中继站利用其监听信号（如经典信道协作情形）和相关边信息，帮助信源信号传输到目的站。研究了多中继网络中基于解码转发的协作传输，提出了两种不同的协作传输方案：一种是在编码端不进行显式信源合并的规则编码和滑动窗口解码方案，另一种是基于边信息统计的半规则编码和后向解码方案。结果表明，这两种方案导致相同的源信道码率，这被示出为“源信道容量“的情况下，i）物理退化的中继网络，其中边信息信号也以与信道相同的顺序退化;以及ii）中继广播网络，其中所有终端都希望可靠地重建源，而它们中的至多一个可以充当中继。
2012-02-27 cs.IT math.IT
Age of Information in Downlink Systems: Broadcast or Unicast Transmission?
本文通过推导平均信息年龄闭式表达式，比较下行链路中广播与单播传输在三种数据包管理策略下的AoI性能，揭示用户数量等系统参数对方案选择的影响。
2023-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
On the Optimality of Time Division for Broadcast Channels
我们提供了一个必要和充分的条件，在一些技术假设的特点是所有的两个接收机的广播信道的时分是最佳的私人信息的传输。
2016-05-28 cs.IT math.IT
A Lattice-Based MIMO Broadcast Precoder for Multi-Stream Transmission
在多用户多输入多输出（MIMO）广播信道中，块对角化预编码是一种逼近和容量的有吸引力的方案。该方法需要在每个接收机处的全局信道状态信息或额外的训练阶段，这需要额外的系统规划。在本文中，我们提出了一种基于格的多用户预编码器，使用块对角化结合预均衡和扰动的多用户MIMO广播信道。该方案的可实现的和速率的推导和使用表明，所提出的技术方法的可实现的和速率的块对角化与注水，但不需要在接收机的额外信息。等功率分配的Monte Carlo仿真结果表明，该方法提供了更好的比特出错率和分集性能比块对角化与迫零接收机。此外，所提出的方法表现出类似的最大似然接收机的性能，但具有更低的接收机复杂度。
2006-05-25 cs.IT math.IT
Optimal Dynamic Resource Allocation for Multi-Antenna Broadcasting with Heterogeneous Delay-Constrained Traffic
本文关注的是在一个蜂窝无线网络中的动态资源分配与慢衰落的支持数据业务具有异构传输延迟的要求。多输入单输出（MISO）衰落广播信道（BC）是令人感兴趣的，其中基站（BS）采用多个发射天线来实现在相同频率上向多个移动用户的同时下行链路传输，每个移动用户具有单个接收天线。一个信息理论的方法是采取各种传输延迟的考虑下的衰落MISO-BC的容量限制的特征。首先，本文研究了当一些用户具有延迟容忍的“分组”数据而另一些用户同时具有延迟敏感的“电路”数据用于传输时在BS处的传输优化。基于凸优化框架，在线资源分配算法推导出，是服从高效的跨层实现的物理（PHY）层多天线传输和媒体接入控制（MAC）层多用户速率调度。其次，本文研究了在衰落MISO-BC上传输的基本吞吐量-延迟权衡。通过比较完全放松和严格零传输延迟约束下的网络吞吐量，本文描述了由于消失的延迟容忍，称为延迟惩罚，在一些规定的用户公平传输速率分配的限制损失的总和容量。
2008-04-21 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
NOMA Assisted Joint Broadcast and Multicast Transmission in 5G Networks
在本文中，我们采用非正交多址接入（NOMA）技术来传送联合广播和组播流到一组用户。由于空间波束成形，除了公共广播信息之外，不同的用户组还能够接收不同的流。利用所提出的方案，可以在不同的流之间共享相同的时频资源，而不需要额外的带宽。发射机的实现和两个接收机类被认为是基于连续干扰消除（SIC）和联合解码（JD）的方法。除了通过仿真的性能评估，所提出的技术的概念实现的一个真正的硬件证明，以显示所提出的方案的实际可行性。
2018-03-20 cs.IT eess.SP math.IT
Reliable Broadcast to A User Group with Limited Source Transmissions
为了减少重传次数和节省源节点的功率，我们提出了一种两阶段编码方案，以实现可靠的广播从源到一组用户的源传输最少。在第一阶段，信息包被编码与批量稀疏（BATS）码，然后由源节点广播，直到文件可以合作解码的用户组。在第二阶段中，每个用户基于他们各自从第一阶段接收的分组向其对等方广播重新编码的分组，使得文件可以由每个单独的用户解码。分析了该方案的性能，推导了译码时刻的秩分布，并将其作为设计最优BATS码的输入。仿真结果表明，与传统的基于最优纠删码的单相广播相比，该方案可以减少总的重传次数。此外，由于大量的传输从源节点转移到用户，因此源节点处的功耗显著降低。
2015-06-25 cs.IT cs.NI math.IT
Secure Capacity Region for Erasure Broadcast Channels with Feedback
我们制定和研究相关的无线加密问题：发送者，爱丽丝，要传输私人信息的两个接收器，鲍勃和卡尔文，使用不可靠的无线广播传输和短的公共反馈鲍勃和卡尔文。我们问，如果我们也提供（信息论）无条件的安全保证，鲍勃和卡尔文不学习对方的消息，我们可以以什么速度广播私人消息？我们的特点是最大的传输速率的两个接收器，任何协议，提供无条件的安全保证。我们设计了一个协议，在上述区域内的任何速率对，使用非常简单的交互和操作，是强大的行为不端的用户。
2011-10-26 cs.IT math.IT
Broadcast Approach and Oblivious Cooperative Strategies for the Wireless Relay Channel - Part II: Block-Markov Decode-and-Forward (BMDF)
这是第二个两部分的一系列文件中的广播方法纳入不经意的协议的中继信道的源和中继并置。第I部分描述了广播方法及其在与顺序解码转发（SDF）方案一起使用时在可实现速率方面的益处。第二部分研究了另一种不经意的方案，在单层和双层传输下的块马尔可夫解码和转发（BLOCK）。对于单层，以前报道的结果得到了增强，并建立了关于源和中继传输之间的最佳相关系数的猜想。对于两个或更多个层的离散多层传输，它示出了完美的合作（2x 1 MISO）率，即使以较长的延迟为代价的低配置增益，改善后，可实现的SDF。
2010-07-26 cs.IT math.IT
Throughput-Optimal Broadcast in Wireless Networks with Point-to-Multipoint Transmissions
我们认为，在无线网络中的点到多点的无线广播信道的有效的数据包传播的问题。我们提出了一个动态的策略，它实现了网络的广播容量。该策略首先将原始多跳网络转化为一个优先级松弛的虚拟单跳网络，然后为松弛的网络找到一个最优的广播策略。由此产生的政策是吞吐量最优的原始无线网络使用的样本路径参数。我们还证明了NP-完全的有限时域广播问题，这是在多项式时间可解性的点对点通道的问题相比。说明性的仿真结果表明，所提出的广播策略在实现低延迟的全广播容量的有效性。
2017-02-17 cs.IT cs.NI math.IT
Correlated Sources over Broadcast Channels
可靠传输的相关源的广播信道，最初由韩和科斯塔研究的问题，是重新审视。给出了可靠传输的充分条件的另一种表征，其中包括Marton对广播信道上的信道编码和Gray和Wyner对分布式信源编码的结果。提出了一种基于联合典型性编解码的“最小化”编码方案，该方案不需要使用Cover的叠加编码、随机散列和两个信源之间的公共部分。编码方案的分析在概念上也是简单的，并依赖于一个新的多元覆盖引理和应用程序的傅立叶-Motzkin消除过程。
2009-12-22 cs.IT math.IT
A Hierarchical Modulation for Upgrading Digital Broadcast Systems
提出了一种分级调制方案，通过在其传输中增加更多的数据来升级现有的数字广播系统，例如卫星电视或卫星广播。分层调制由与原始系统相同的基本星座和承载升级系统的附加数据的辅助星座组成。具有分级调制的升级系统在已经部署在原始系统中的接收器可以继续接收基本星座中的数据的意义上是向后兼容的。可以设计新的接收器以接收在次级星座中承载的数据以及在基本星座中承载的数据。将进行分析，以显示在次级星座中的数据的比特率和对接收基本星座的性能的惩罚之间的折衷。
2013-05-31 cs.IT math.IT
Power Allocation and Transmitter Switching for Broadcasting with Multiple Energy Harvesting Transmitters
随着电池技术的进步，能量收集通信系统近年来引起了极大的研究关注。然而，还没有考虑具有多个发射器和多个接收器的能量收集通信系统。本文研究了具有多个能量收集发射机和多个接收机的通信系统中的广播问题。首先，将发射机视为“孔发射机”[1]，得到最优总发射功率，并将[2]中的最优功率分配策略扩展到我们的系统设置中，目标是最小化传输完成时间。然后，一个更简单的功率分配策略，以分配最佳的总发射功率的数据传输。由于发射机切换可以为能量收集通信系统提供灵活性和鲁棒性，特别是当发射机损坏或由发射机收集的能量不足时，因此进一步开发了发射机切换策略以在必要时选择合适的发射机工作。结果表明，所提出的功率分配策略的性能接近最优的，并优于一些启发式的传输完成时间。此外，所提出的发射机切换策略优于一些启发式的开关的数量。
2014-06-01 cs.IT math.IT
A father protocol for quantum broadcast channels
提出了一种基于全量子Slepian-Wolf协议的量子广播信道协议。该协议产生一个可实现的速率区域的纠缠辅助传输的量子信息通过量子广播信道，可以被认为是量子模拟的经典广播信道的马顿区域。该协议可以适应于产生可实现的速率区域的无辅助量子通信和纠缠辅助的经典通信的情况下，无辅助传输，我们得到的区域没有独立的约束的总和速率，只有对个人的传输速率。所有三个速率区域的正则化版本可证明是最优的。
2012-10-10 cs.IT math.IT quant-ph
MISO Broadcast Channel with Imperfect and (Un)matched CSIT in the Frequency Domain: DoF Region and Transmission Strategies
在这方面的贡献，我们专注于频域两个用户多输入单输出广播信道（MISO BC）的发射机有不完美的和（不）匹配的两个用户在两个子带的信道状态信息（CSI）。我们提供了一个上界的自由度（DoF）区域，这是严格的状态相比，最先进的。通过分解的子带到子信道根据CSI反馈质量，我们解释的DoF区域的加权和，在每个子信道。此外，我们研究了次优方案，即频分多址（FDMA），迫零波束形成（ZFBF）和$S_3^{3/2}$方案Tandon等人时，\emph{DoF}损失的总和。结果表明，通过次优策略之间的切换，我们可以获得至少80%和66.7%的最佳总和\emph{DoF}性能不匹配和匹配CSIT的情况下，分别。
2013-10-24 cs.IT math.IT
Multiuser Broadcast Erasure Channel with Feedback and Side Information, and Related Index Coding Results
我们考虑N用户广播删除信道与公共反馈和边信息。在传输开始之前，每个接收器知道一些其他接收器的消息的函数。这种情况自然出现在无线网络中，特别是认知网络中，其中节点可能在通过给定广播信道的传输开始之前偷听到去往其他节点的传输消息。我们提供了一个上限，这个系统的容量区域。此外，当边信息是线性的，我们表明，该界是紧的情况下，两个用户的广播信道。每个用户知道每个其他节点的消息的全部或什么都不知道的特殊情况，构成了索引编码问题的一般化。对于这种情况下，当没有通道错误，我们表明，界减少到已知的最大加权无环诱导子图界。我们还展示了如何将容量上限转换为传输完成率（广播速率）下限，并提供了某些信息图的代码的例子，这些信息图的界限是接近的
2014-06-13 cs.IT math.IT
Iterative pre-distortion of the non-linear satellite channel
数字视频广播-卫星-第二代（DVB-S2）是目前用于卫星广播和宽带通信的欧洲标准。它依赖于高达32振幅/相移键控（APSK）的高阶调制，以提高系统的频谱效率。不幸的是，随着调制阶数的增加，接收器变得对物理层损伤更加敏感，并且尤其对由卫星上的功率放大器和信道化滤波器引起的失真更加敏感。非线性卫星信道的预失真问题已经研究了很多年。然而，当高阶调制用于具有长记忆的非线性信道时，现有的预失真算法的性能通常变差。在本文中，我们研究了一种新的迭代法，预失真块的发送符号，以最小化发送和接收符号之间的欧几里德距离。我们还提出了近似放松的预失真器的复杂性，同时保持其性能可接受的。
2014-05-13 cs.IT math.IT
The Broadcast Approach in Communication Networks
本文回顾了广播方法的理论和实践原则，在状态相关的信道和网络中，发射机只能访问时变状态的概率描述，而不知道它们的瞬时实现。当时间变化足够频繁时，有效的长期策略是使传输策略适应系统的遍历行为。然而，当变化不频繁时，它们的时间平均值可以显著偏离信道的遍历模式，从而导致缺乏瞬时性能保证。为了避免缺乏短期保证，{ \em广播方法}提供了用于设计从短期和长期性能保证两者受益的传输方案的原则。本文概述了如何将广播方法应用于各种操作约束下的各种信道和网络模型。
2021-01-18 cs.IT math.IT
Efficient Linear Transmission Strategy for MIMO Relaying Broadcast Channels with Direct Links
本文提出了一种新的线性传输策略，用于在直接信道（DC）下的多输入多输出（MIMO）中继广播信道中，在基站（BS）设计线性预编码矩阵（PM），在中继站（RS）设计波束成形矩阵（BM）。后向通道和前向通道，以设计线性BM。然后，我们给出了一个相当紧的下限的可实现的和速率的网络与建议的策略来衡量的性能。仿真结果表明，当RS与BS距离较近时，该策略的性能优于现有方法。
2020-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
Coded Caching for Broadcast Networks with User Cooperation
在本文中，我们研究了缓存辅助广播网络与用户合作的传输延迟。新的编码缓存方案提出了集中式和分散式缓存设置，有效地利用时间和缓存资源，并在服务器和用户创建并行数据传输。我们推导出一个下界的传输延迟，并表明，建议的集中式编码缓存方案是\emph{order-optimal}在这个意义上说，它实现了一个恒定的乘法间隙内的下界。当每个用户的缓存大小大于阈值$N(1-\sqrt[{K-1}]{ {1}/{(K+1)}})$（接近0为$K\to \infty$）时，我们的分散编码缓存方案也是顺序最优的，其中$K$是用户总数，$N$是文件库的大小.此外，对于集中式和分散式缓存设置，我们的计划获得了额外的\emph{cooperation gain}提供的用户合作和额外的\emph{parallel gain}提供的服务器和用户之间的并行传输。研究表明，为了减小传输时延，应根据用户缓存大小适当选择重复发送信号的用户数，而总是让更多的用户重复发送信息会导致较高的传输时延.
2021-07-05 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
Broadcasting over the Relay Channel with Oblivious Cooperative Strategy
本文研究了具有两个用户（或两个可能的信道结果）的同时中继信道上的信息传输问题，其中一个用户采用解码转发（DF）策略，另一个用户采用压缩转发（CF）策略。在这种设置中，假设源希望向每个用户（或信道结果）发送公共和私有信息。这一问题涉及：（i）在具有不同中继策略的广播中继信道（BRC）上的信息传输，以及（ii）在源不注意中继的编码策略的常规中继信道上的信息传输。提出了一种新的编码，同时结合DF和CF计划，并推导出一般的无记忆BRC的情况下的容量区域的内界。作为特殊情况下，高斯BRC的研究表明，通过建议的广播编码的共同速率可以提高现有的战略相比。这些结果的应用出现在广播场景中的中继或在无线场景中的源不知道是否与源或与目的地的中继并置。
2010-10-19 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of the Broadcast Wiretap Channel with Limited CSI Feedback
在本文中，我们研究的问题，安全广播块衰落信道有限的信道知识在发射机。更具体地说，我们分析了具有不完美的信道状态信息（CSI）通过有限速率反馈的广播信道的吞吐量的影响，其中传输是为了多个合法的接收器在存在窃听者。首先，我们部分地描述了当源向所有接收器广播相同信息时系统的遍历保密能力，即，普通信息传输。然后，我们看看独立消息的情况，其中发送器向合法接收器广播多个独立消息。对于这种情况下，我们提出了遍历保密和容量的上下界。在这两种情况下，我们表明，所提出的下限和上限渐近一致的反馈链路的容量变得很大，因此，充分表征在这种情况下的保密能力。
2016-03-23 cs.IT math.IT
Effective Capacity in Cognitive Radio Broadcast Channels
在本文中，我们调查有效容量建模的认知无线电广播信道与一个二级发射机（ST）和两个二级接收机（SR）下的服务质量约束和干扰功率限制。我们首先描述了三种不同的合作信道感知策略与不同的硬判决合并算法在ST，即或，多数和AND规则。由于信道感测发生可能的错误，我们考虑了一个组合的干扰功率约束，当信道被感测为繁忙和空闲时，次级用户（SU）的传输功率是有界的。此外，关于信道感测决策及其正确性，可能存在四种不同的传输场景。我们提供的ST和每个SR之间的信道的瞬时遍历容量在所有这些情况下。假设瞬时传输速率大于瞬时遍历容量时会出现传输中断，当信道被感知为空闲时，我们为SU建立了两种不同的传输速率策略。其中一种策略采用贪婪的方法，不考虑可能的传输中断，另一种策略则采用最优的方法来防止传输中断。随后，我们确定该信道模型的有效容量区域，我们得到的功率分配策略，最大限度地提高这个区域。最后，我们给出了数值结果。我们首先展示了当信道检测结果良好时，多数规则的优越性。然后，我们说明了一个贪婪的传输速率的方法是更有益的SU在严格的干扰功率约束下，而发送较低的速率将是更有利的宽松的干扰约束下。
2014-07-15 cs.IT math.IT
Three-terminal Erasure Source-Broadcast with Feedback
我们研究了在三个接收器的情况下，在删除源广播问题中引入反馈信道的影响。在我们的问题制定，我们希望发送一个二进制源的擦除广播信道上的三个用户时，因果反馈是普遍适用于发射机和所有三个接收机。每个接收器都需要源序列的某一部分，我们感兴趣的是为所有接收器提供服务所需的最小延迟或传输时间。我们提出了一种基于嵌入式的混合数字模拟编码方案，实现了模拟传输的持续时间的最佳性能。我们的特征的模拟传输的数量，可以发送作为解决方案的线性规划，并进一步给出充分条件，所有用户可以实现最佳性能。在某些情况下，我们发现，用户可以是点对点的最佳，而不管他们的失真约束。当模拟传输不足以满足用户需求时，我们提出了两种后续编码方案。第一种方法采用队列预处理策略进行信道编码。第二种方法是一种新的链接算法，它涉及发射机的目标点到点的最佳性能为两个用户，如果他们是唯一的用户在网络中。同时，第三用户同时构建符号的“链”，他有时能够基于信道条件以及附加符号的后续接收来解码符号的“链”。
2021-05-01 cs.IT math.IT
Fusion-Based Multi-User Semantic Communications for Wireless Image Transmission over Degraded Broadcast Channels
针对退化广播信道上的无线图像传输，提出基于融合的多用户语义通信系统，通过灵活语义融合模块和MLP权重调整，实现优于传统方法的性能。
2023-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable DoF Regions of Three-User MIMO Broadcast Channel with Delayed CSIT
对于两用户多输入多输出（MIMO）广播信道，在发射端具有延迟信道状态信息（CSIT）和任意天线配置，得到了所有的自由度（DoF）区域.然而，对于具有延迟CSIT和任意天线配置的三用户MIMO广播信道，2阶消息的DoF区域仍然不清楚，并且仅获得1阶消息的部分可实现的DoF区域，其中2阶消息和1阶消息分别由两个接收机和一个接收机期望。本文针对具有延迟CSIT和任意天线配置的三用户MIMO广播信道，首先设计了二阶消息和一阶消息的传输方案。接下来，我们提出了分析可实现的自由度区域的传输方案的转换方法。特别地，我们将传输方案的译码条件w.r.t.相位持续时间进入可实现的DoF区域w.r.t.通过连接相位持续时间和可实现的DoF的可实现的DoF元组表达式，可实现的DoF。其结果是，2阶消息的自由度区域的特点和1阶消息的可实现的自由度区域被完全表达。此外，对于1阶消息，我们推导出的充分条件下，建议的可实现的自由度区域是自由度区域。
2020-12-30 cs.IT math.IT
Capacity of 1-to-K Broadcast Packet Erasure Channels with Channel Output Feedback
本文主要研究1-to-K广播包擦除信道（PEC），它是广播二进制擦除信道从二进制符号到任意有限域GF（q）（q足够大）的推广。我们考虑的设置，其中源节点具有即时反馈的信道输出的K个接收器在每次传输后。这样的设置直接对具有集成反馈机制（诸如自动重传请求（ARQ））的下行链路方向上的网络编码分组传输进行建模。本文的主要结果是：（i）一般1到3广播PEC的容量区域，和（ii）容量区域的两类1到K广播PEC：对称PEC，和空间独立的PEC与单侧公平性约束。本文还开发了（iii）一对外部和内部边界的容量区域为任意1到K广播PEC，可以评估任何线性规划求解器。对于大多数实际情况，外部和内部边界满足，从而共同表征容量。
2010-10-12 cs.IT math.IT
Non-Orthogonal Multiple Access for Degraded Broadcast Channels: RA-CEMA
提出了一种新的非正交多址接入方案，该方案可以同时向多个具有不同信噪比的用户进行传输。通过根据适当设计的模式将不同用户的码字存储到复用矩阵中，然后将矩阵的列映射到高阶星座的符号上，来对不同用户进行复用。在接收机处，采用干扰消除算法以实现比正交用户复用更高的频谱效率。速率自适应星座扩展多址（RA-CEMA）是一种替代传统的叠加编码作为一种解决方案，在降级的广播信道上传输。它结合了提高频谱效率的好处和重用已在当代通信系统中使用的编码和调制方案的优点，从而促进了其在标准中的采用。
2015-01-28 cs.IT math.IT
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。
2013-02-03 cs.IT math.IT
LDPC coded transmissions over the Gaussian broadcast channel with confidential messages
本文针对具有机密信息的高斯广播信道，设计并评估了几种实用的低密度奇偶校验（LDPC）编码传输方案。该信道模型不同于经典的窃听信道模型，因为未经授权的接收器（Eve）必须能够解码信息的某些部分。因此，可靠性和安全性目标与窃听信道的目标不同。为了设计和评估实际的编码方案，我们使用的出错率作为一个度量的性能所取得的授权接收器（鲍勃）和未经授权的接收器（夏娃）。我们研究了系统的可行性，并表明，两个不同的水平，对噪音的保护，需要对公众和秘密的消息。这可以通过两种方式来实现：i）通过使用具有所传输的信息比特的不等错误保护（UEP）的LDPC码，或者ii）通过使用具有不同速率的两个经典的非UEP LDPC码。我们比较了这两种方法，并表明，所考虑的例子，利用UEP LDPC码的解决方案是更有效的比使用非UEP LDPC码。
2014-04-10 cs.CR cs.IT math.IT
On a Class of Discrete Memoryless Broadcast Interference Channels
研究了一类离散无记忆广播干扰信道（DM-BIC），其中一个广播接收机受到点对点传输的干扰。推导了基于广播发射机处的速率分裂、叠加编码和合并以及干扰发射机处的速率分裂的一般可达速率区域$\mathcal{R}$。在两个偏序广播条件{ \em干扰不经意的少噪声}和{ \em干扰认知的少噪声}下，示出了简化形式的$\mathcal{R}$等效于基于在广播发射机处仅使用叠加编码的更简单方案的区域。此外，DM-BIC的容量区域下的两个偏序广播条件下的特点，分别为强和非常强的干扰条件。
2012-06-20 cs.IT math.IT
Optimizing user selection schemes in vector broadcast channels
在本文中，我们专注于遍历下行链路的和速率性能的一组异构用户组成的系统。我们研究了三种用户选择方案，以组近正交用户同时传输。第一种方案是随机选择策略，实现公平性，但不利用多用户分集。第二个方案是一个贪婪的选择政策，充分利用多用户的多样性，但没有实现公平性，第三个方案实现公平性，同时部分利用多用户的多样性。我们还考虑了两种数据传输的波束形成方法，即最大比传输和迫零波束形成。在本文研究的所有调度方案中，都有一个关键参数控制着联合调度用户之间信道方向的正交度。我们专注于优化设置每个调度方案，使遍历下行链路和速率最大化这个参数。为此，我们推导出各态历经的下行链路和速率的分析表达式，考虑到每个调度方案。数值结果也提供了进一步的见解。
2014-12-02 cs.IT math.IT
On the Fading Paper Achievable Region of the Fading MIMO Broadcast Channel
我们考虑在各态历经衰落的多天线广播（MIMO-BC）信道的传输，部分信道状态信息在发送端和全部信息在接收端。在等效的{ \it非}衰落信道上，最近已经证明，使用为"脏纸“信道设计的传输方案可以实现容量。我们专注于一个类似的“褪色纸”模型。褪色纸容量的评估是很难获得的。我们限制自己的{ \it线性分配}的能力，我们定义，并使用凸分析方法来证明其最大化分布是高斯。我们比较我们的褪色纸传输的脏纸编码的应用程序，忽略了部分状态信息，并假设信道是固定的平均衰落。我们表明，增益是很容易实现的适当利用的信息。我们还考虑了合作上限的和率容量的建议佐藤。我们提出了一个数值例子，表明我们的计划是能够实现这个上限。
2007-10-13 cs.IT math.IT
On Multi-rate Sequential Data Transmission
在这份报告中，我们调查的数据传输模型中，一个序列的数据被广播到一些接收器。具有不同信道容量的接收机希望以不同的速率顺序地解码数据。我们的研究结果适用于广泛的场景。例如，它可以用于通过互联网的视频剪辑的广播流，使得具有不同带宽的接收器可以以不同的速度播放视频。具有较大带宽的接收器可以提供平滑的回放，而具有较小带宽的接收器可以以较慢的速度播放视频，或者具有短的暂停或重新缓冲。
2012-10-12 cs.IT math.IT
Capacity Region of Erasure Broadcast Channels with Common Message and Feedback
Jolfaei等人使用反馈来创建对广播信道中的多个用户同时有用的发射信号。后来，Georgiadis和Tassiulas研究了具有反馈的擦除广播信道，并在一定的假设下提出了容量区域。这些结果提供了基本的思想，用于通信协议的网络延迟信道状态信息。然而，据我们所知，擦除广播信道的容量区域与反馈和共同的消息，为两个接收器从来没有提出。后一个问题作为子问题出现在许多多终端通信网络中，例如X信道和双单播问题。在这项工作中，我们提出的容量区域的两个用户擦除广播信道延迟反馈，私人信息，和一个共同的消息。我们考虑任意的和可能相关的擦除分布。我们开发了新的外部边界，捕获反馈和量化的影响，提供一个共同的信息的能力区域。我们还提出了一种传输策略，实现了外边界。我们的传输策略不同于以前的结果，以实现的能力，它创建边信息在较弱的用户，这样的可解码性是确保即使我们组播的共同消息的速率高于其链路容量。
2020-05-16 cs.IT math.IT
Schedule Sequence Design for Broadcast in Multi-channel Ad Hoc Networks
我们考虑一个单跳ad hoc网络中，每个节点的目的是通过使用多个时隙，TDD冲突信道广播数据包到其相邻节点。节点之间没有合作。为了确保成功的广播，我们建议预先分配给每个节点一个周期性的序列来调度在每个时隙的发送和接收。这些序列称为计划序列。由于每个节点独立地启动其传输调度，因此它们使用的调度序列之间存在相对时间偏移。我们的目标是设计调度序列，使每个节点都可以发送至少一个数据包到它的每个邻居成功地在一个共同的时间段内，无论是什么时间偏移。序列周期应设计得尽可能短。本文分析了序列周期的下界，提出了一种序列构造方法，使周期达到与下界相同的阶数。我们还考虑了随机方案，其中每个节点在每个时隙以预定的概率在信道上发送或接收。通过数值计算比较了不同方案下的帧长和广播完成时间。
2020-09-19 cs.IT math.IT
Optimal Packet Scheduling on an Energy Harvesting Broadcast Link
考虑能量收集通信系统中每个用户给定比特数的传输完成时间的最小化，其中能量收集时刻以离线方式已知。假设具有由2用户AWGN广播信道容量区域满足的结构属性的可实现速率区域。它示出，即使所有的数据在开始时是可用的，从每个能量收获的非负量的能量被推迟到以后使用，使得发射功率在其最低值开始，并随着时间的推移而上升。最优调度器同时结束到两个用户的传输。利用问题的特殊结构，迭代离线算法，FlowRight，从早期的文献中，适应并证明解决这个问题。该解决方案具有多项式的复杂性，在使用的收获的数量，并观察到收敛速度很快的数值例子。
2011-02-24 cs.IT math.IT
Dynamic Edge Caching with Popularity Drifting
在无线缓存站（WCS）等网络边缘设备处进行缓存是5G网络中的关键技术。内容流行度的时空多样性要求将不同的内容缓存在不同的WCS中，并定期更新以适应时间变化。在本文中，我们研究了流行漂移速度如何影响所需的广播传输的MBS的数量，然后设计编码传输方案，利用广播的优势下的索引编码框架。关键的想法是，已经缓存在WCS中的文件，虽然目前可能是不受欢迎的，可以作为边信息，以促进编码的广播传输的缓存更新。我们的算法扩展了现有的索引编码为基础的计划，从一个单一的请求的情况下，多个请求的情况下，通过“动态着色”的方法。仿真结果表明，采用我们的方案可以实现显着的带宽节省。
2018-09-12 cs.IT math.IT
The DoF Region of Order-(K-1) Messages for the K-user MIMO Broadcast Channel with Delayed CSIT
本文从理论上描述了$K$ -用户多输入多输出（MIMO）广播信道的阶数$(K-1)$消息的自由度（DoF）区域，其中发射机具有$M$天线，接收机$i=1,2,\cdots,K$具有$N_i$天线，发射机具有CSIT和任意天线配置.对于相反的情况，我们首先在所提出的Genie界限的帮助下导出用于没有CSIT和任意天线配置的$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息的DoF区域，然后建立DoF外部区域。为了提高系统的可重复性，我们首先设计了一个2阶段的传输方案，然后提出了一个后向/前向抵消解码算法。具体来说，我们有效地推导出可实现的自由度区域从设计的传输方案的变换方法。本文的主要含义是，对于$K$ -用户MIMO广播信道的顺序$(K-1)$消息，当$N_2<M$时，具有延迟CSIT的DoF区域大于没有CSIT的DoF区域，其中$N_1 \le N_2 \le \cdots \le N_K$。
2021-07-01 cs.IT math.IT
A Unified Inner Bound for the Two-Receiver Memoryless Broadcast Channel with Channel State and Message Side Information
我们认为，两个接收器的无记忆广播信道的状态，每个接收器请求公共和私人的消息，并可能知道由其他接收器请求的私人消息的一部分作为接收器消息侧信息（RMSI）。我们解决两类信道（i）信道与已知的状态因果关系的发射机，和（ii）信道与已知的状态非因果关系的发射机。从没有RMSI的信道开始，我们首先提出了一个传输方案，并推导出因果类别的内界。然后，我们统一我们的因果范畴的内界和最有名的非因果范畴的内界，虽然他们的传输方案是不同的。移动到具有RMSI的信道，我们首先将预编码应用于没有RMSI的因果和非因果类别的传输方案。然后，我们得出一个统一的内界作为一个统一的内界时，没有RMSI的结果，并应用相同的预编码的两个类别。我们表明，我们的内界是紧的一些新的情况下，以及以前已知的容量区域的情况下。
2016-01-13 cs.IT math.IT
