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
On Throughput of Compressive Random Access for One Short Message Delivery in IoT
在本文中，我们研究了压缩随机接入（CRA）与两个阶段的机器类型通信（MTC）在蜂窝物联网（IoT）。特别是，我们考虑了每个用户（物联网设备或传感器）在物联网应用中被激活以发送数据时只有一条短消息（长度相同）的情况。讨论了两种不同的基于CRA的随机接入方案（一种是传统的，另一种是基于简化的握手过程的新方案）。基于吞吐量分析，我们表明，基于CRA的随机接入方案，简化握手过程可以优于其有效载荷的长度是自适应地决定取决于活跃用户的数量。仿真结果表明，推导出的吞吐量表达式与它们一致，可以用于设计一个每个活动设备或传感器只有一条短消息的MTC随机接入系统。
2020-02-05 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 Codes for Relayless Networks with General Message Access Structure
介绍了一种具有通用消息接入结构的无中继网络信道码。它表明，该网络的多字母特征容量区域是可以实现与此代码。容量区域的特征在于熵函数，并提供了[Somekh-Baruch和Verdú，ISIT 2006][Muramatsu和Miyake，ISITA 2018]引入的区域的替代方案。
2023-03-20 cs.IT math.IT
Multiple Access Channels with Generalized Feedback and Confidential Messages
本文研究了带广义反馈的多址信道上的保密通信问题。两个受信任的用户发送独立的机密消息给一个预期的接收者，在一个被动的窃听者的存在。在这种设置中，两个可信用户之间的主动合作，通过使用信道反馈，以提高通信效率。基于速率分裂和解码转发策略，推导出离散无记忆信道和高斯信道下的可达保密速率域。结果表明，信道反馈提高了可实现的保密率。
2007-06-26 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
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
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
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
The Generalized Multiple Access Channel with Confidential Messages
研究了一种离散无记忆广义多址接入信道（GMAC），其中两个用户试图向目的地发送公共信息，每个用户也有发送给目的地的私有（机密）信息.该信道概括了多址接入信道（MAC），因为两个用户也接收信道输出。假设每个用户将另一个用户视为窃听者，并且希望对另一个用户尽可能地保密其机密信息。机密信息的保密程度由含糊率来衡量。兴趣的性能度量是包含共同率、两个私有率和两个含糊率作为组件的率含糊元组。包括所有可实现的速率模糊元组的集合被称为容量模糊区域。对于GMAC与一个机密的消息集，只有一个用户（用户1）有私人（机密）信息的目的地，内部和外部边界的能力模糊区域的推导。建立保密容量区域，其是在用户2完全不知道用户1的机密消息的情况下的所有可实现速率的集合。此外，建立了具有一个机密消息集的退化GMAC的容量模糊域和保密容量域。对于具有两个秘密消息集的GMAC，当两个用户都有秘密消息发送给目的地时，得到了容量模糊区域和保密容量区域的内界。
2006-05-19 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
Achievable Regions and Precoder Designs for the Multiple Access Wiretap Channels with Confidential and Open Messages
本文研究了多址窃听（MAC-WT）信道的保密容量域，其中，除了机密消息，用户还可以发送开放消息。所有这些消息都是为合法的接收者（或简称为Bob）准备的，但只有机密消息需要被保护免受窃听者（Eve）的攻击。我们首先考虑一个离散的无记忆（DM）MAC-WT信道，其中Bob和Eve联合解码他们感兴趣的消息。通过使用随机编码，我们找到了一个可实现的速率区域，在该区域内可以实现完美的保密，即，所有用户都可以以任意小的错误概率与Bob通信，而泄露给Eve的机密信息趋于零。由于联合解码的高实现复杂度，我们还考虑了DM MAC-WT信道，其中Bob简单地独立解码消息，而Eve仍然应用联合解码。然后，我们将DM情况下的结果扩展到高斯向量（GV）MAC-WT信道。基于信息论的结果，我们进一步最大化的总和保密率的GV MAC-WT系统的所有用户设计的预编码器。由于问题是非凸的，我们提供迭代算法来获得次优解。仿真结果表明，与现有方案相比，所提算法能大大提高通信的保密性，与只关注网络保密性能的工作相比，由于可以同时传输开放消息，因此能有效提高系统的频谱利用率。
2021-07-29 cs.IT math.IT
On Approximate Message Passing for Unsourced Access with Coded Compressed Sensing
具有近似消息传递（AMP）解码的稀疏回归码近年来得到了广泛的关注。正如Fengler、Jung和Caire首先指出的那样，这种编码方案的概念扩展到了编码压缩感知（CCS）的无源访问。更具体地说，他们的方法使用级联编码框架，其中内部AMP解码器后面是外部树解码器。在原始实现中，这两个组件彼此独立地工作，树解码器作用于AMP解码器的静态输出。本文介绍了一种新的框架，其中内部AMP解码器和外部树解码器串联操作，动态地来回传递信息，以充分利用底层CCS结构。增强的架构表现出显着的性能优势，在一系列的系统参数。仿真结果表明，所提出的接入方案比现有的方案在文献中提供的性能优势。
2020-01-11 cs.IT math.IT
An Achievability Bound for Type-Based Unsourced Multiple Access
本文推导了基于类型的无源多址接入系统的可达性界，提供了高斯多址接入信道中消息类型总变差距离的上界，并验证了基于编码压缩感知的实用方案与该界相差约3 dB。
2025-04-28 cs.IT math.IT
A Model of Random Multiple Access in Unlicensed Spectrum Systems
我们考虑一个经典的多址系统，一个单一的传输信道，有限数量的用户（用户），和随机传输协议（ALOHA）。我们假设每个用户都以不同的强度向基站发送消息。由于消息在发送过程中的重叠，消息之间的时间受到限制，并且适合于物理模型的数学模型变得相当复杂。在这项工作中，我们提出了一个简化的数学模型，易于分析，并考虑到实际系统的属性。
2022-05-03 cs.IT math.IT
Generalized Multiple Access Channels with Confidential Messages
研究了一种离散无记忆广义多址接入信道（GMAC），其中两个用户试图向目的地发送公共信息，每个用户也有发送给目的地的私有（机密）信息.允许两个用户接收信道输出，因此可以从他们接收的信道输出中获得彼此发送的机密信息。然而，每个用户都将另一个用户视为窃听者，并且希望对另一个用户尽可能地保密其机密信息。机密信息的保密级别由含糊率来衡量，即，机密信息的熵率取决于窃听器处的信道输出。具有机密消息的GMAC的感兴趣的性能度量是包括共同速率、两个私有速率和两个含糊度速率作为分量的速率含糊度元组。包括所有这些可实现的速率模糊元组的集合被称为容量模糊区域。首先研究了具有一个机密消息集的GMAC协议，其中只有一个用户（用户1）具有目的地的私有（机密）信息。推导了容量模糊区域的内、外界，建立了包括高斯GMAC在内的几类信道的容量模糊度。此外，建立保密容量区域，其是在用户2完全不知道用户1的保密消息的情况下的所有可实现速率的集合。对于具有两个机密消息集的GMAC，其中两个用户都有机密消息发送给目的地，得到了容量模糊区域的内界。
2006-05-04 cs.IT math.IT
Interference Mitigation via Rate-Splitting and Common Message Decoding in Cloud Radio Access Networks
云无线接入网络（C-RAN）通过实现基站（BS）的密集部署并将其连接到中央处理器（CP）来帮助克服无线资源的稀缺性。本文考虑了C-RAN的下行链路，其中云通过有限容量的回程链路连接到BS。本文提出了分裂成两个部分，一个私人部分在预期的用户只解码的每个用户的消息，和一个共同的部分，可以在一个子集的用户解码，作为一种手段，使大规模的干扰管理CRAN。为此，本文优化了一种结合速率分裂（RS）、公共消息解码（CMD）、分簇和协作波束形成的传输方案。该论文的重点是最大化加权和速率服从每BS回程容量和发射功率约束，以便联合确定RS-CMD传输模式，集群的BS服务每个用户的私有和公共消息，以及每个用户的私有和公共消息的相关联的波束成形向量。本文提出了解决这样一个复杂的非凸优化问题，使用$l_0$ -范数松弛技术，其次是内凸近似（ICA），从而获得稳定的解决方案，放松的非凸问题。数值结果表明，所提出的方法提供了显着的性能增益相比，传统的干扰缓解技术在CRAN中，将干扰作为噪声（TIN）。
2019-04-20 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 the Capacity of a General Multiple-Access Channel and of a Cognitive Network in the Very Strong Interference Regime
1979年，Han确定了在发送节点之间具有任意消息分布的多址信道的容量，并且容量区域的表达式包含许多速率界限，并且随着消息的数量呈指数增长。我们推导出一个更紧凑的表达的容量区域中，该信道的速率界限的数量取决于在编码器的消息的分布。使用这个表达式，我们证明了一类一般的认知网络，我们表示为“非常强的干扰”制度的能力。在这种情况下，在所有接收机解码所有消息时没有速率损失，并且容量区域减少到复合多址信道的容量。该结果概括了干扰信道、认知干扰信道、具有认知中继的干扰信道和许多其他信道的“非常强的干扰”容量结果。
2012-02-05 cs.IT math.IT
Self-Secure Capacity-Achieving Feedback Schemes of Gaussian Multiple-Access Wiretap Channels with Degraded Message Sets
Schalkwijk-Kailath（SK）方案实现了具有反馈的点到点白高斯信道的容量，其本身是安全的，并且还实现了具有反馈的高斯窃听信道的保密容量，即，SK方案是用于高斯窃听信道的自安全容量实现（SSCA）反馈方案。对于多用户窃听信道，最近，已经表明Ozarow的用于两用户高斯多址接入信道（GMAC）的容量实现反馈方案是用于两用户高斯多址接入窃听信道（GMAC-WT）的SSCA反馈方案。本文首先提出了一种基于两用户GMAC协议的容量实现反馈方案（GMAC-DMS），并证明了该方案是基于两用户GMAC协议的SSCA反馈方案（GMAC-WT-DMS）。接下来，我们将上述方案扩展到在发射机处具有非因果信道状态信息的两用户GMAC-DMS（NCSIT），并表明扩展方案是容量实现的，并且对于具有NCSIT的两用户GMAC-WT-DMS也是SSCA反馈方案。最后，我们推导出两个用户的GMAC-WT-DMS的保密容量区域的外边界与NCSIT，数值结果显示了反馈的速率增益。
2021-11-18 cs.IT math.IT
Topological Interference Management with Decoded Message Passing
拓扑干扰管理（TIM）问题研究除了网络拓扑之外没有信道状态信息的部分连接的干扰网络（即，连接图）。在本文中，我们考虑了上行链路蜂窝网络中的类似问题，同时在接收器处启用消息传递（例如，基站），使得解码的消息可以经由回程链路被路由到其它接收机，以帮助进一步提高网络性能。对于这个TIM问题与解码消息传递（TIM-MP），我们建模的干扰模式的冲突有向图，连接正交访问冲突有向图上的非循环集着色，并显示一对一的干扰对齐归结为正交访问，因为消息传递。借助多面体组合学，我们确定了某些类别的网络拓扑结构的结构特性，其中正交访问实现了信息理论意义上的最佳自由度（DoF）区域。与传统的索引编码与同时解码的关系也研究了制定一个广义的索引编码问题与连续解码作为解码消息传递的结果。还研究了约简性和临界性的性质，通过这些性质，我们能够证明正交访问在对称自由度方面的线性最优性，对于所有可能的网络拓扑结构（218个实例），最多四个用户的网络。还讨论了消息传递的开销和可实现的对称DoF之间的权衡的实际问题，希望促进有效的回程利用率。
2017-02-26 cs.IT math.IT
Unequal Error Protection: An Information Theoretic Perspective
在指数误差界的基础上，建立了不等错误保护的信息论框架。对于DMC上的定长分组码，在没有反馈的情况下，论证了按位不等错误保护（UEP）和按消息不等错误保护（UEP）的根本区别。通过变长分组码研究了反馈的影响。它示出，反馈结果在两个逐位和消息的UEP显着改善（除了单消息的情况下错过检测）。还考虑了消息式UEP的虚警和误检形式化之间的区别。所有结果都是在接近能力的速度。
2009-10-25 cs.DM cs.IT math.CO
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
Joint Message Detection and Channel Estimation for Unsourced Random Access in Cell-Free User-Centric Wireless Networks
本文研究无蜂窝以用户为中心网络中的无源随机接入，提出一种基于位置子码划分和近似消息传递（AMP）算法的集中式解码器，以解决地理分布式网络中码字与大尺度衰落系数无固定对应关系的问题，并严格分析了算法的高维性能与信道估计误差。
2025-04-30 cs.IT math.IT
Compressive Cyclostationary Spectrum Sensing with a Constant False Alarm Rate
频谱感知是机会频谱接入方案的重要组成部分，其目的是通过允许空闲许可频谱的重用来提高频谱利用率。在使用之前检测一个频段可以确保合法用户不受干扰。由于关于这些用户信号的信息不一定可用，因此传感器应该能够进行所谓的盲频谱感知。历史上，这不是基于循环平稳性的算法的特征。实际上，在许多应用场景中，传统的循环平稳检测所需的信息可能不可用，这阻碍了其实用性。在这项工作中，我们提出了两个新的循环平稳频谱感知算法，利用循环自相关的固有稀疏性，使盲操作成为可能。随着利用稀疏恢复方法估计的循环自相关，我们进一步利用其结构，通过引入联合稀疏性以及一般结构字典到恢复过程中。此外，我们扩展了统计测试循环平稳性，以适应稀疏循环谱。我们的数值结果表明，新的方法实现了一个接近恒定的虚警率的行为相比，早期的方法从文献中。
2016-10-13 cs.IT math.IT
Exploiting Matrix Information Geometry for Integrated Decoding of Massive Uncoupled Unsourced Random Access
本文针对6G大规模通信中的无耦合免调度随机接入问题，提出基于矩阵信息几何的一体化解码方案，实现子消息到达即检测与拼接，从而降低处理时延并提升消息恢复效率。
2024-05-06 cs.IT math.IT
Spline Waveforms and Interference Analysis for 5G Random Access with Short Message Support
未来5G无线通信系统中新波形的主要驱动力之一是有效地处理各种业务类型和需求。在本文中，我们引入了一个新的随机接入标准的采集过程中，以支持零星的流量作为物联网（IoT）的使能器。因此，主要的挑战是应对不同设备的高度异步访问，并允许控制信令和有效载荷的传输“一次完成”。我们通过使用基于双正交频分复用的波形设计方法来解决这一挑战，其中发射正交性被替换以有利于更好的时间和频谱特性。我们表明，这种方法允许数据传输的频率，否则必须保持未使用。更准确地说，我们利用以前用作保护频带的频率，位于标准同步通信管道以及每个物联网设备使用的通常少量资源之间。我们使用一种新的数学方法和数值实验证明了这种波形的方法比传统的随机访问的优越性。
2017-01-16 cs.IT math.IT
Exact Joint MAP Decoding for Unknown Load and Message Counts in Orthogonal Unsourced Random Access
Imperial College London（帝国理工学院）；IHP – Leibniz Institute for High Performance Microelectronics（莱布尼茨高性能微电子研究所）
针对正交非源随机接入中未知负载与消息计数的联合恢复问题，提出精确联合MAP解码器，可在O(M+K_max log M)时间内估计负载与消息计数向量，在2dB下能显著降低无活动虚警概率与归一化计数误差。
2026-10-14 cs.IT math.IT
Enhancing Secrecy Rate Region for Recent Messages for a Slotted Multiple Access Wiretap Channel to Shannon Capacity Region
安全约束导致窃听通道中出现\textit{rate-loss}。在本文中，我们提出了一种编码方案的两个用户的多址接入信道与窃听（MAC-WT），以前的消息被用作一个关键，以提高保密率的两个用户，直到我们实现通常的容量区域的多址接入信道（MAC）没有窃听（香农容量区域）。利用该方案，到目前为止，在最近的过去传输的所有消息相对于窃听者的所有信息是安全的。为了实现这一目标，我们引入秘密密钥缓冲区的用户，以及在合法的接收器（鲍勃）。最后，我们考虑一个衰落的MAC-WT，并表明这种编码/解码方案，我们可以实现衰落的MAC（遍历意义上）的容量区域。
2017-01-15 cs.CR cs.IT math.IT
Unified Error Analysis for Synchronous and Asynchronous Two-User Random Access
ECE Dept., Colorado State Univ.（科罗拉多州立大学电气与计算机工程系）
本文提出了一种统一的误差分析方法，用于同步和异步双用户随机接入系统，通过分析不同解码策略下的误差性能，推导出通用误差性能的上界。
2025-11-26 cs.IT math.IT
Multi-Channel Random Access with Replications
本文考虑一类多信道随机接入算法，其中竞争设备可以发送多个副本（副本）的消息到中央基站。我们首先开发了一个假设的算法，提供了一个较低的估计在这个类的访问延迟性能。此外，我们提出了一个可行的访问控制算法，通过发送多个消息副本，实现低访问延迟，这接近假设算法的性能。由此产生的性能很容易近似由一个简单的下限，这是来自大量的通道。
2017-05-12 cs.IT math.IT
Massive Random Access with Sporadic Short Packets: Joint Active User Detection and Channel Estimation via Sequential Message Passing
本文考虑了上行链路大规模机器类型通信（mMTC）场景，其中大量用户设备连接到基站（BS）。提出了一种新的免授权的大规模随机接入（MRA）策略，同时考虑了零星的用户业务和短数据包的特点。具体地，引入活动检测时间（ADT）和活动检测时段（ADP）的概念，使得可以在一个相干时间内多次执行活动用户检测。通过考虑零星的用户流量和短数据包的功能，我们建模的联合主动用户检测和信道估计问题到一个动态的压缩感知（CS）问题的基础稀疏信号表现出大量的时间相关性。本文建立了一个概率模型来捕捉时间结构，并建立了相应的因素图。设计了一种新的顺序近似消息传递（S-AMP）算法，从一个ADT到下一个ADT顺序执行推理并恢复稀疏信号。然后推导出贝叶斯活动用户检测器和相应的信道估计器。数值结果表明，在我们的场景下，所提出的S-AMP算法提高了主动用户检测和信道估计性能的竞争算法。
2021-02-22 cs.IT math.IT
Error Performance of Channel Coding in Random Access Communication
文献[1]提出了一种新的信道编码方法，用于离散时间无记忆信道上的随机多址通信。编码方法允许用户独立地选择他们的通信速率，而无需在彼此之间或与接收机共享速率信息。接收器将解码消息或报告冲突，这取决于可靠的消息恢复是否可能。结果表明，渐近码字长度趋于无穷大，通信速率支持可靠的消息恢复的集合可以由一个可实现的区域，它等于香农的信息速率区域可能没有一个凸包操作的特点。在本文中，我们推导出的错误概率，包括解码错误概率和碰撞检测失败的概率，随机多址系统的有限码字长度的可达到的界限。通过将码字长度取为无穷大来获得可量化的误差指数。
2010-10-04 cs.IT math.IT
Gaussian Message Passing Iterative Detection for MIMO-NOMA Systems with Massive Access
针对多输入多输出非正交多址系统（MIMO-NOMA），提出了一种低复杂度的高斯消息传递迭代检测（GMPID）算法，该算法由一个具有$N_r$天线的基站同时为$N_u$提供服务。$N_u$和$N_r$都是非常大的数，我们考虑的情况下，$N_u>N_r$。GMPID是基于一个完全连接的循环图，这是很好地理解，在某些情况下是不收敛的。利用MIMO-NOMA算法的大尺度特性，简化了算法的收敛性分析。首先，我们证明了GMPID的方差绝对收敛到最小均方误差（MMSE）检测的方差。其次，提出了GMPID检测的均值收敛到比MMSE检测的均值更高的MSE的两个充分条件。然而，当$ N_u/N_r< (\sqrt{2}-1)^{-2}$。因此，提出了一种新的收敛SA-GMPID，它收敛到MMSE检测的任何$N_u> N_r$具有更快的收敛速度。最后，数值结果验证了所提出的理论结果的有效性。
2016-07-04 cs.IT math.IT
Privacy in Index Coding: $k$-Limited-Access Schemes
在传统的索引编码问题中，服务器采用编码将消息发送到同一广播域中的$n$客户端。每个客户端已经有一些消息作为边信息，并从服务器请求特定的未知消息。所有客户端都学习编码矩阵，以便他们可以解码和检索他们所请求的数据。我们最初的观察是，学习编码矩阵可能会带来隐私问题：它可能使客户端能够推断有关其他客户端的请求和辅助信息的信息。在本文中，我们通过允许每个客户端对编码矩阵的有限访问来减轻这种隐私问题。特别是，我们设计了编码矩阵，这样每个客户端只需要学习一些（而不是所有）行来解码她所请求的消息。通过两种不同的隐私指标，我们首先表明，这种方法确实提高了隐私的水平。基于此，我们提出了使用$k$有限访问方案：给定采用$T$传输的索引编码方案，我们创建了具有$T_k\geq T$传输的$k$有限访问方案，并且具有每个客户端最多需要$k$传输来解码她的消息的属性。我们推导出了$k$的所有值的$T_k$的上界和下界，并为这些方案开发了确定性设计，这些设计是通用的，即，与编码矩阵无关。我们证明了当$k$或$n$较大时，我们的方案是阶最优的。此外，我们提出了补充通用计划的情况下，当$n$和$k$都很小。
2018-09-21 cs.IT math.IT
Fixed-Symbol Aided Random Access Scheme for Machine-to-Machine Communications
拥挤的机器对机器（M2M）通信中设备的密集性给现有的随机接入（RA）方案带来了新的挑战，诸如沉重的信令开销和严重的接入冲突。为了减少信令开销，我们提出了一种固定符号辅助的RA方案，其中主动设备以免授权的方式接入网络，即，在随机选择的时隙中直接发送数据分组。为了进一步解决接入冲突，这阻碍了活动检测，一个固定的符号被插入到每个发送的数据包在所提出的方案。对该固定符号的接收信号执行基于迭代消息传递的活动检测（MP-AD）算法，以检测每个时隙中的设备活动。此外，进一步设计了深度神经网络辅助MP-AD（DNN-MP-AD）算法，以缓解迭代消息传递过程的相关性问题。在DNN-MP-AD算法中，迭代消息传递过程从因子图转移到DNN。对DNN中的消息施加权重，并进一步训练以提高设备活动检测的准确性。最后，通过数值仿真，对所提出的RA方案的吞吐量、所提出的MP-AD算法的准确性以及DNN-MP-AD算法带来的性能改善进行了分析。
2019-04-24 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
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
Polar Coding and Random Spreading for Unsourced Multiple Access
本文提出了一种新的传输方案的无源，非协调高斯多址接入问题。该方案利用单用户编码，随机扩频，最小均方误差（MMSE）估计，和连续干扰消除的概念。具体来说，每个消息被分成两部分：第一个片段用作确定应该采用哪个扩频序列的内射函数的参数，而消息的第二个分量使用极化码进行编码。然后，使用在第一步骤期间确定的序列来扩展后面的编码比特。随后的信号通过高斯多址信道（GMAC）传输。在接收机侧，使用基于相关的能量检测器来检测有效序列，从而同时恢复各个签名序列及其以序列选择函数的原像的形式产生的信息比特。使用检测到的活动扩频序列的集合，MMSE估计器被用来产生对应于这些检测到的用户的消息的第二部分的对数似然比（LLR）。然后，将与每个检测到的用户相关联的LLR传递给极化码的列表解码器，该列表解码器执行单用户解码以解码消息的第二部分。该解码操作通过从接收信号中减去由于成功解码的消息引起的干扰并对残留信号重复上述步骤来迭代地进行。在这个阶段，所提出的算法优于替代现有的低复杂度计划时，活跃的使用次数低于225。
2019-11-04 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
The Capacity Region of p-Transmitter/q-Receiver Multiple-Access Channels with Common Information
本文研究了一些多址接入场景与合作发射机的容量问题。首先，具有公共信息的通用多址信道（MAC），即，考虑P个发射机向Q个接收机发送私有消息以及公共消息并且每个接收机解码所有消息的情况。离散无记忆信道的容量区域的特点。然后，一般的高斯衰落MAC与公共信息，其中部分信道状态信息（CSI）是在发射机（CSIT）和完美的CSI是在接收机（CSIR）可用。一个编码定理证明了这个模型，产生一个确切的表征的吞吐量容量区域。最后，研究了一个两发射/一接收的高斯衰落MAC，它采用部分CSIT和完美CSIR的会议编码器，并确定了它的容量区域。对于只考虑CSIR的高斯衰落模型（发射机不能接入CSIT），给出了瑞利衰落的一些数值例子和仿真结果。
2011-02-16 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
Communication With Adversary Identification in Byzantine Multiple Access Channels
我们介绍的问题，确定拜占庭用户（内部对手）在通信系统中的身份。我们考虑一个两用户离散无记忆多址接入信道，其中任何一个用户可能会偏离规定的行为。由于信道的噪声性质，尝试检测所有偏差可能会受到过度限制。在我们的配方中，我们只需要检测偏差，阻碍非偏差用户的消息的解码。当两个用户都不偏离时，需要正确的解码。当一个用户偏离时，解码器必须输出一对消息，其中非偏离用户的消息是正确的，或者识别偏离用户。用户和接收者不共享任何随机性。结果包括一组信道的通信是可行的，和一个内部和外部约束的能力区域的表征。
2021-05-07 cs.IT math.IT
Common Message Acknowledgments: Massive ARQ Protocols for Wireless Access
大规模随机接入在支持物联网（IoT）方面发挥着核心作用，其中大量用户的子集同时向中央基站发送小数据包。虽然在上行链路中已经有很多关于大规模接入的协议设计的研究，但是向用户提供消息转发的问题在某种程度上被忽略了。可靠的通信需要依靠双向通信来进行确认和重传。然而，由于活动用户的许多可能子集，提供扩展需要大量的比特。受此启发，我们定义了大规模ARQ（自动重传请求）协议的问题，并介绍了在下行链路中的多个应答的联合编码的有效方法。减少用于大规模重传的比特数的关键思想是允许一小部分假阳性重传。我们分析了这种方法的影响和大规模随机访问的情况下确认错误的影响。最后，我们表明，这些节省可以导致显着增加的可靠性时，允许重传，因为它允许的确认消息被更可靠地传输使用低得多的速率。
2022-06-07 cs.IT cs.NI math.IT
Deep Learning Assisted User Identification in Massive Machine-Type Communications
本文提出了一种深度学习辅助的列表近似消息传递（AMP）算法，以进一步提高海量机器类型通信中的用户识别性能。采用神经网络来识别在AMP算法的第一轮期间最有可能被误报警的可疑设备。神经网络返回虚警可能性，并且期望学习虚警事件的未知特征和量化导频矩阵中的隐式相关结构。然后，通过采用差错控制编码领域中的列表解码的思想，我们提出在第二轮AMP算法的每次迭代中强制可疑设备处于非活动状态。该方案能有效地对抗可疑设备的干扰，提高用户识别性能。仿真结果表明，与传统的最小均方误差去噪AMP算法相比，该算法在恢复稀疏未知信号的均方误差性能上有所提高。
2019-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
Type-Based Unsourced Multiple Access over Fading Channels with Cell-Free Massive MIMO
本文将基于类型的无源多址接入（TUMA）框架扩展至无蜂窝大规模MIMO衰落信道环境，利用空间分集和基于位置的码字划分，结合多源近似消息传递算法，实现了对传输消息集合及用户数量的有效估计，为大规模机器类通信提供了鲁棒且可扩展的架构。
2025-04-28 cs.IT math.IT
Joint Message Detection, Channel, and User Position Estimation for Unsourced Random Access in Cell-Free Networks
针对无蜂窝无线网络的无来源随机接入场景，提出基于位置的分区码本方案，结合多源AMP算法实现消息、信道与用户位置的联合估计，性能优于单码本基线且符合理论分析。
2024-08-15 cs.IT math.IT
Coordinated Rate-Splitting Multiple Access for Integrated Satellite-Terrestrial Networks with Super-Common Message
针对同频星地融合网络的跨网干扰与非理想CSI问题，提出含超公共消息的协同RSMA框架，联合优化预编码与功率分配以实现最大-最小公平。
2023-09-30 cs.IT cs.NI 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
Relaying Simultaneous Multicast Messages
多播多个消息的中继的帮助下，这也可能有一个独立的消息，它自己的多播的问题被认为是。作为第一步，以解决这个一般模型，称为复合多址接入信道与中继（cMACr），多址接入信道的容量区域与“认知”中继的特征，包括部分和速率受限的认知的情况下。cMACr模型的速率区域，然后提出基于解码和转发（DF）和压缩和转发（CF）中继策略。此外，外边界推导出的特殊情况下，其中每个发射机有一个直接链接到一个接收器，而连接到其他接收器是通过中继终端启用。还提供了高斯信道的数值结果。
2009-06-20 cs.IT math.IT
Access Policy Design for Cognitive Secondary Users under a Primary Type-I HARQ Process
在本文中，一个认知无线电网络，由任意数量的次用户（SU），其中主用户（PU）采用类型I混合自动重传请求（HARQ）被认为是。利用PU重传中的冗余，每个SU接收器应用前向干扰消除以在后续PU重传中移除成功解码的PU消息。SU接收器处的PU消息状态的知识和来自PU接收器的ACK/NACK消息被发送回发射器。通过这种方法，并使用约束马尔可夫决策过程（CMDP）模型和约束多代理MDP（CMMDP），集中式和分散式的最佳访问策略的SU提出了最大限度地提高他们的平均吞吐量和下的PU吞吐量约束。在分散的情况下，每个SU的信道接入决策对于其他SU是未知的。数值结果表明，所提出的政策的好处，在SU的总吞吐量。结果还表明，集中式访问策略设计优于分散式设计，特别是当PU可以容忍一个低的平均长期吞吐量。最后讨论了部分状态信息下分散访问策略设计的困难。
2015-06-20 cs.IT math.IT
On the Multiple Access Channel with Asynchronous Cognition
本文介绍了两用户异步认知多址接入信道（ACMAC）。该信道模型包括两个发射机，一个未通知的发射机，和一个通知的发射机，该通知的发射机在传输开始之前知道未通知的发射机将要发送的消息。我们假设从未通知的发送器到接收器的信道遭受固定但未知的延迟。我们进一步介绍了一个修改后的模型，称为异步码字认知多址接入信道（ACC-MAC），它不同于ACMAC中的通知用户知道的信号是由其他用户发送，而不是消息，它是要发送。我们状态的ACMAC和ACC-MAC容量区域的内部和外部边界，我们专门的高斯情况下的结果。此外，我们的特点，这些通道的容量区域的多字母的表达式。最后，我们提供了一个例子，实例化的消息侧信息和码字侧信息之间的差异。
2016-08-09 cs.IT math.IT
The Simultaneous Identification Capacity of the Classical--Quantum Multiple Access Channel
在这里，我们讨论的消息识别，一个问题正式的鲁道夫Ahlswede和冈特Dueck，在一个经典的量子多址接入信道与两个经典的双工器和一个量子接收器。我们表明，同时识别能力，由彼得Löber定义的能力，这个多址信道是等于其消息传输容量区域。
2018-12-08 cs.IT math.IT quant-ph
Joint Source-Channel Coding for the Multiple-Access Channel with Correlated Sources
本文研究了信源相关多址信道中信源-信道编码联合编码的随机编码指数。对于每个用户，通过定义一个阈值，将每个源的消息划分为两类。可实现的指数与两个消息相关的输入分布为每个用户的相关源被确定，并示出为大于实现每个用户只使用一个输入分布。提出了一个方程组，以确定最佳阈值最大化可达到的指数。所得到的指数进行比较与独立源的MAC派生的。
2019-04-17 cs.IT math.IT
