A Low-Complexity Framework for Multi-access Coded Caching Systems with Arbitrary User-cache Access Topology
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Guangxi Normal University(广西师范大学);Southeast University(东南大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文研究了具有任意用户-缓存访问拓扑的多接入编码缓存问题,提出了一种低复杂度框架,利用图神经网络解决缓存分发问题,减少传输负载并提升性能。
2026-05-07 cs.IT math.IT
The Strongly Asynchronous Massive Access Channel
本文研究了一种强异步时隙大规模接入信道(SAS-MAC),其中$K_n:=e^{nν}$不同的用户在$A_n:=e^{nα}$块长度的强异步窗口内从$M_n:=e^{nR}$中发送随机选择的消息,其中每个块持续$n$信道使用。强制执行全局错误概率,确保所有用户的身份和消息都被正确识别和解码。对于不同用户具有相似信道的情况、用户信道可以从块长度$n$中具有多项式多个元素的集合中选择的情况以及对用户信道没有限制的情况,导出了可扩展性界。导出了系统容量域的一般逆界和用户数最大增长率的逆界。
2018-07-26 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Slotted Strongly Asynchronous Channel with a Bursty User
在本文中,传输(或突发性)$K_n=e^{nν}$的用户,在时隙强异步信道中的非对称性水平$A_n=e^{nα}$的数量之间的权衡,以及区分$M_n=e^{nR}$消息每次传输的能力与消失的错误概率进行了研究,在渐近制度的块长度$n$趋于无穷大。接收机必须定位和解码,在$n$中的错误概率为零,所有发送的消息。推导了$(R,α,ν)$之间折衷的可逆性和逆界。对于$ν=0$和$ R=0$的情况,可扩展性和逆边界重合。然后考虑具有随机接入的突发用户的第二模型,其中用户可以以概率$e^{-nβ}$在每个块中接入和发送消息。还表征了$(R, α, β)$之间的权衡的可扩展性和逆界。对于$β=α$和$R=0$的情况,可扩展性和逆边界匹配。
2018-07-26 cs.IT math.IT
A Single-letter Upper Bound for the Sum Rate of Multiple Access Channels with Correlated Sources
具有任意相关信源的多址信道的容量域问题一直是一个悬而未决的问题。Cover,El Gamal和Salehi给出了一个可实现的区域,其形式为单字母熵和互信息表达式,而没有单字母逆。Cover,El Gamal和Salehi也给出了一些n字母互信息的逆,这些互信息是不可计算的。在本文中,我们推导出一个上界的总和速率的信道在一个单字母的表达式,通过使用频谱分析。Cover、El Gamal和Salehi方案的和率的不可计算性来自于难以表征n个字母通道输入的可能联合分布。在这里,我们引入了一个新的数据处理不等式,这导致了这些可能的联合分布的一个单字母的必要条件。我们开发了一个单一的字母上限的总和率使用这个单一的字母的必要条件可能的联合分布。
2005-11-28 cs.IT math.IT
Second-Order Asymptotics for the Gaussian Multiple-Access Channel at Corner Points
National University of Singapore(新加坡国立大学)
该研究推导了两用户高斯多址接入信道容量区域角点处的二阶编码率区域,通过构造矩形子码、利用相关定理与不等式完成证明,得到了与可达性界匹配的逆命题。
2026-08-20 cs.IT math.IT
Strong Converse Theorems for Multimessage Networks with Tight Cut-Set Bound
本文考虑了一个多消息网络,其中每个节点可以发送一个消息到网络中的任何其他节点。在离散无记忆模型下,证明了割集界紧的网络的强逆定理,即,可实现的。我们的结果意味着,对于任何固定的速率向量,驻留在容量区域之外,任何序列的长度- $n$码操作的速率向量的平均错误概率必须趋于$1$作为$n$接近无穷大。该证明是基于类型的方法,并受到了Csiszár和Körner在1982年的工作的启发,该工作充分描述了任何离散无记忆信道(DMC)的可靠性函数,并对高于容量的速率进行反馈。此外,我们推广的强逆定理的高斯模型中,每个节点是受一个几乎肯定的权力约束。我们的研究结果的重要后果是新的强转换的高斯多址接入信道(MAC)的反馈和以下两种模式下的中继信道:退化的中继信道(RC),RC与正交发送组件,和一般RC反馈。
2019-02-06 cs.IT math.IT
A Fundamental Inequality for Lower-bounding the Error Probability for Classical and Quantum Multiple Access Channels and Its Applications
The University of Electro-Communications(电波大学)
本文提出并证明了一个比 Han 界和 Yagi-Oohama 界更一般且更强的经典与量子多址信道错误概率下界,并将其推广到一般输入分布和一般编码器,进而应用于多种信息谱逆命题问题。
2015-03-24 cs.IT math.IT quant-ph
Finite-Blocklength ISAC Multiple Access: A Source-Channel Coding Perspective
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University(东南大学国家移动通信实验室);School of Cyber Science and Engineering, Southeast University(东南大学网络空间安全学院);Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Manchester(曼彻斯特大学电气与电子工程系)
从信源信道编码角度研究有限分组长度下 ISAC 多址接入,证明传感失真约束与信源编码要求等价,据此推导相关边界,给出数值结果表明联合编码性能更优。
2026-07-07 cs.IT math.IT
On the Capacity of Memoryless Finite-State Multiple-Access Channels with Asymmetric State Information at the Encoders
当信道状态过程为独立同分布序列时,发送端可获得部分(量化)状态信息,而接收端可获得完整的信道状态信息,本文给出了有限状态多址信道容量区域的单字母特征。假设部分信道状态信息在编码器处是不对称的。作为主要贡献,给出了一个紧逆编码定理。当信道状态有记忆的情况下,相关的困难进行了讨论,并连接到分散随机控制理论。
2010-12-09 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom Regions of Multiple Access and Interference Channels: The Polytope Structure
安全自由度(s.d.o.f.)K用户高斯多址接入(MAC)窃听信道和K用户干扰信道(IC)两种基本的多用户网络结构的最优解分别为K(K-1)/(K(K-1)+1)[1,2]和K(K-1)/(2K-1)[3,4]。在本文中,我们确定整个s.d.o.f.这两种渠道模式。MAC的逆过程是从[1,2]的逆过程中的中间步骤得出的。IC的逆包括由于保密以及由于干扰的约束。虽然接近最佳和s.d.o.f.由于保密约束,点由上界控制,由于干扰约束,区域的其他部分由上界控制。有别于现有文献,为了全面了解s.d.o.f.的刻画。在IC的区域中,必须研究4用户的情况,即,2或3个用户的情况没有说明问题的一般性。为了证明可拓性,我们使用了逆区域的多面体结构。在MAC和IC的情况下,我们制定明确的计划,实现由逆多面体区域的极值点。具体地,MAC区域的极值点通过具有(K-m)个助手的m用户MAC窃听信道来实现,即,通过将(K-m)个用户的安全速率设置为零并将它们用作纯(结构化)协作干扰器。IC区域的极值点由具有机密消息的(K-m)用户IC、m个助手和N个外部窃听者实现,其中m>=1且N是有限的。本文结果的一个副产品是s.d.o.f.只有在s.d.o.f.的一个极端点才能达到。区域,这是MAC和IC信道模型的速率极值点。
2014-04-29 cs.CR cs.IT math.IT
The Optimal DoF Region for the Two-User Non-Coherent SIMO Multiple-Access Channel
非相干多址信道的最佳自由度(DoF)区域通常仍然是未知的。在本文中,我们取得了一些进展,通过推导出整个最佳的自由度区域的情况下,两个用户单输入多输出(SIMO)一般块衰落信道。可扩展性基于一个简单的基于训练的方案。我们的结果的新颖之处在于逆使用一个天才辅助界和对偶上界。作为一个副产品,我们的结果推广了以前的单用户瑞利块衰落信道的证明。
2018-06-11 cs.IT math.IT
An Upper Bound on the Sum Capacity of the Downlink Multicell Processing with Finite Backhaul Capacity
在本文中,我们研究了上界的下行链路多小区处理模型的回程容量有限的简单情况下,2个基站和2个移动用户的总容量。它被建模为两个用户的多路访问钻石通道。它包括通过有限容量的正交链路从中央处理器到基站的第一跳,以及通过高斯干扰信道从基站到移动用户的第二跳。使用多址菱形信道和高斯MIMO广播信道的逆工具导出逆。数值结果表明,在中等回程容量范围内,该上界比现有的上界有了很大的提高,其结果是,上界与已知可实现方案的分时速率之和之间的差距显著减小.
2016-09-03 cs.IT math.IT
Capacity per Unit-Energy of Gaussian Random Many-Access Channels
我们考虑一个高斯多址信道与随机用户活动的用户总数$\ell_n$和活跃用户的平均数$k_n$可能是无界的。对于这个通道,我们表征的最大数量的比特,可以可靠地传输每单位能量的$\ell_n$和$k_n$。我们证明了如果$k_n\log \ell_n$在$n$中是次线性的,那么每个用户可以达到单位能量的单用户容量。相反,如果$k_n\log \ell_n$在$n$中是超线性的,则每单位能量的容量为零。我们进一步证明,正交接入方案,这是最佳的,当所有用户都是活跃的概率为1,可以严格次优。
2020-07-12 cs.IT math.IT
Energy Efficiency of Massive Random Access in MIMO Quasi-Static Rayleigh Fading Channels with Finite Blocklength
研究了MIMO准静态瑞利衰落信道中的大规模随机接入问题。具体而言,我们推导出的可扩展性和逆边界上的最小能量每比特所需的每个活跃用户发送$J$位块长度$n$和功率$P$下的每用户的错误概率(PUPE)的约束,在有和没有\emph{a priori}信道状态信息在接收机(CSIR和无CSI)的情况下。在无CSI的情况下,我们考虑了在知道和不知道活动用户的$K_a$数量的情况下的设置。可扩展性边界依赖于"好区域“的设计。数值计算结果表明,在大多数考虑的制度下,在CSIR的情况下,可扩展性和逆边界之间的差距小于$2.5$ dB,在无CSI的情况下,小于$4$ dB。当$K_a$的分布是已知的,与不知道$K_a$的值的情况下的性能差距是小的。例如,在具有块长度$n=1000$、有效载荷$J=100$、误差要求$ε=0.001$和$L=128$接收天线的设置中,与具有已知$K_a$的情况相比,当$K_a$是未知的并且被分布为$K_a\sim\text{Binom}(K,0.4)$时,额外需要的每比特能量在相反侧小于$0.3$ dB并且在可扩展性侧小于$1.1$ dB。在CSIR情况下,频谱效率随着$L$近似线性地增长,而增长率随着无CSI而降低。此外,我们研究了性能的导频辅助方案,这是次优的,特别是当$K_a$是大的。建立在非渐近的结果,当所有的用户都是活跃的和$J=Θ(1)$,我们得到如下的…
2022-10-21 cs.IT math.IT
Lossless Source Coding in the Point-to-Point, Multiple Access, and Random Access Scenarios
本文研究了有限块长度体制下的点到点、多址和随机存取无损信源编码。在每种情况下,随机编码技术的开发和使用三阶编码性能分析。渐近的结果包括一个三阶表征的Slepian-Wolf率区域与改进的逆依赖于连接到复合假设检验。对于非独立信源,该结果表明Slepian-Wolf码所使用的独立编码器可以实现与单个联合编码器相同的三阶最优性能。随机接入信源编码的概念被引入以将多址(Slepian-Wolf)信源编码推广到编码器独立地决定是否参与并且参与编码器的集合对于编码器和解码器都是未知的{ \em先验}的情况。所提出的随机接入信源编码策略采用无速率编码和调度反馈。一个随机编码参数证明了存在一个单一的确定性代码的这种结构,同时实现了三阶最佳Slepian-Wolf性能为每个可能的活动编码器集。
2020-10-10 cs.IT math.IT
Unsourced Random Access in MIMO Quasi-Static Rayleigh Fading Channels: Finite Blocklength and Scaling Law Analyses
本文研究MIMO准静态瑞利衰落信道下的无信源随机接入问题,推导了活跃用户数估计误差的非渐近界与标度律,以及最小每比特能量的可达界和逆界,揭示了MIMO在低成本通信中的潜力。
2025-03-21 cs.IT math.IT
MIMO Multiple Access Channel with an Arbitrarily Varying Eavesdropper
研究了一个两发射机的高斯多址窃听信道,每个节点具有多个天线。在合法终端的信道矩阵是固定的,并透露给所有的终端,而窃听者的信道矩阵是任意变化的,只有窃听者知道。秘密自由度(s.d.o.f.)强保密约束下的区域的特征。一个传输方案,正交化的两个用户在预期的接收机的发射信号,并使用单用户窃听码被证明是足以实现的s.d.o.f.地区相反,涉及建立一个上界的加权和率表达式。这是通过使用感应,其中在每一步结合的保密和多址接入的限制与对手窃听精心挑选的一组子信道。
2012-03-07 cs.IT math.IT
Capacity of a Mixed Multiple-Access Channel with Causal Observation
Hefei University of Technology(合肥工业大学)
本文确定了具有因果观测的混合二进制多址信道的容量区域,证明因果接收器通过学习状态可实现更大区域,在块长256时相比开环分配获得44.59%的容量增益。
2026-09-22 cs.IT math.IT
Fundamental Tradeoffs for ISAC Multiple Access in Finite-Blocklength Regime
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University(国家移动通信重点实验室,东南大学);Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security, Southeast University(移动信息通信与安全前沿科学中心,东南大学);Purple Mountain Laboratories(紫金山实验室);Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London(电子与电气工程系,伦敦大学学院);Yonsei Frontier Lab., Yonsei University(延世前沿实验室,延世大学);Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Manchester(电气与电子工程系,曼彻斯特大学);Chair of Information Theory and Machine Learning, Technische Universität Dresden(信息理论与机器学习讲席,德累斯顿工业大学)
本文研究了ISAC多址接入在有限块长下的通信与感知权衡,推导了可实现性和反向界限,并通过实例验证了理论分析。
2026-01-08 cs.IT math.IT
Information Spectrum Methods for $\varepsilon$-Capacity Problems in the Theory of Mixed Multiple-Access Channels with Cost Constraint
The University of Electro-Communications(电气通信大学)
本文用信息谱方法研究带成本约束的混合多址信道的 $\varepsilon$-容量,给出内界、高斯MAC强逆性质及准静态衰落高斯MAC的容量区域,并验证CSI场景下的一致性。
2026-09-29 cs.IT math.IT
One-Shot Secret Sharing with Monotone Access Structures over Classical-Quantum Broadcast Channels
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);The University of Texas at Arlington(德克萨斯大学阿灵顿分校)
本文研究了经典-量子广播信道上单调访问结构的一次式秘密分享,提出了在非传统秘密分享模型中,通过信道扰动实现的分享率及界,针对任意单调访问结构推导了第二阶和渐进可实现率。
2026-04-02 cs.IT math.IT
On The Reliability Function of Discrete Memoryless Multiple-Access Channel with Feedback
本文推导了具有无噪声反馈和变长码的离散无记忆多址信道(MAC)的可靠性函数的上下界。对于上界,我们使用Burnashev的证明技术用于点对点的情况。此外,我们采用的技术来证明的反馈能力的MAC的逆。对于误差指数的下限,我们提出了一个编码方案,包括一个数据和一个确认阶段。在数据阶段,使用任意反馈容量实现码。在确认阶段,每个发射机使用一对大小为2的码本向接收机发送一位信息,每个发射机一个码本。根据适当优化的联合概率分布随机选择该阶段的码字。边界线性增加相对于一个特定的欧几里德距离测量之间定义的传输速率对和容量边界。对于一类MAC,下限和上限匹配。
2018-06-29 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian Diamond-Wiretap Channel
在本文中,我们考虑高斯钻石窃听信道,其中包括一个正交的广播信道从源到两个中继和高斯快衰落多址窃听信道从两个中继到一个合法的目的地和窃听者。对于多址接入部分,我们考虑了完整的信道状态信息(CSI)的情况下,没有窃听者的CSI的情况下,在中继和合法的目的地。对于这两种情况,我们建立了确切的安全自由度和推广的结果多继电器。对于相反的部分,我们引入了一种新的技术,捕获消息速率和每个中继注入的个体随机性之间的权衡。在可扩展性部分中,我们展示了(i)如何在从源向广播组件中的中继发送消息符号和公共噪声符号之间取得平衡,以及(ii)如何在多址组件中的中继处组合人工噪声波束成形和噪声对准技术。在与完整的CSI的情况下,我们提出了一个方案,中继同时波束形成共同的噪声信号在零空间的合法目的地的信道,并将它们与窃听器的消息信号。在没有窃听者的CSI的情况下,我们提出了一个方案,有效地利用广播链路的消息和共同的噪声符号在源之间的计算。最后,我们的可扩展性和逆技术也可以适应高斯(非衰落)信道模型。
2015-12-19 cs.IT math.IT
Secure Semantic Communication over Wiretap Channels: Rate-Distortion-Equivocation Tradeoff
University of Surrey(萨里大学)
研究窃听信道下语义源的安全通信,提出包含两个相关部分的信源模型,并推导率-失真- equivocation 区域的单字母可达和逆界。
2026-05-24 cs.IT math.IT
Lossy Coding of Correlated Sources over a Multiple Access Channel: Necessary Conditions and Separation Results
研究了多址信道(MAC)下相关信源的有损编码。首先,当解码器具有相关边信息时,提出了一种联合信源-信道编码方案。接下来,研究了分离的信源和信道编码的最优性,该最优性出现于编码器处的公共观测或编码器和解码器处的边信息的可用性。结果表明,分离是最佳的,当编码器有一个共同的观察,其无损恢复是需要在解码器,和两个源是独立的条件下,这个共同的观察。分离的最优性也被证明时,编码器和解码器有机会共享的边信息的条件下,这两个源是独立的。然后利用在存在边信息的情况下获得的这些分离结果来提供用于在没有边信息的情况下在MAC上传输相关源的一组必要条件。最后,通过专门获得的必要条件的传输的二进制和高斯源在MAC,它表明,他们可能会比现有的文献中的结果更紧密,提供了一个新的逆这个基本问题。
2018-06-14 cs.IT math.IT
Signature Codes for a Noisy Adder Multiple Access Channel
在这项工作中,我们考虑$q$ ary签名码的长度$k$和大小$n$的噪声加法器多址信道。该模型中的签名码具有这样的性质,即码字的任何子集可以基于从这些码字的和(在整数上)获得的任何向量来唯一地重构。我们表明,存在一种算法来构建一个签名码的长度$k = \frac{2n\log{3}}{(1-2τ)\left(\log{n} + (q-1)\log{\fracπ{2}}\right)} +\mathcal{O}\left(\frac{n}{\log{n}(q+\log{n})}\right)$能够纠正$τk$错误的通道输出,其中$0\le τ< \frac{q-1}{2q}$。此外,我们提出了一个显式的构造的签名码字的多项式复杂度能够纠正$\left( \frac{q-1}{8q} - ε\right)k$错误的码字长度$k = \mathcal{O} \left ( \frac{n}{\log \log n} \right )$,其中$ε$是一个小的非负数。此外,我们证明了几个不存在的结果(逆界)的$q$元签名码,使纠错。
2022-07-23 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Multiple Access Wiretap Channel with Multiple Antennas
我们考虑一个两用户多输入多输出(MIMO)多址窃听信道,每个发射机上都有$N$天线,合法接收机上有$N$天线,窃听者上有$K$天线。我们确定了最佳和安全自由度(s.d.o.f.)对于此模型,对于所有$N$和$K$值。我们将我们的问题细分为几个制度的基础上的值的$N$和$K$,并提供可实现的计划的基础上,真正的和矢量空间对齐技术的固定和衰落信道增益,分别。为了证明可实现的方案的最优性,我们提供匹配转换为每个政权。我们的研究结果表明窃听天线的数量如何影响最佳和s.d.o.f.多址窃听频道的
2016-04-12 cs.CR cs.IT math.IT
On Gaussian Channels with Feedback under Expected Power Constraints and with Non-Vanishing Error Probabilities
在本文中,我们考虑单用户和多用户高斯信道反馈下的预期功率约束和非零错误概率。在两个贡献的第一个,我们研究的渐近展开的加性高斯白噪声(AWGN)信道下的平均错误概率形式主义的反馈。通过借鉴Gallager和Nakiboetlu的工作的直接部分和元逆的逆部分的想法,我们建立了$\varepsilon$ -容量,并表明它依赖于$\varepsilon$一般,所以强逆不成立。此外,我们还提供了渐进展开式中二阶项的界。我们表明,对于任何正整数$L$,二阶项之间的一项成比例的$-\ln_{(L)} n$(其中$\ln_{(L)}(\cdot)$是$L$倍嵌套对数函数)和一项成比例的$+\sqrt{n\ln n}$其中$n$是块长度。二阶项的下限表明,反馈确实提供了一个改进的情况下,没有反馈的最大可实现的速率。在我们的第二个贡献中,我们建立了$\varepsilon$容量区域的AWGN多址接入信道(MAC)的反馈下的预期功率约束相结合的想法,从假设检验,信息谱分析,Ozarow的编码方案,和功率控制。
2016-09-21 cs.IT math.IT
One-Shot Information Theory via the Pairwise Error Probability: Lossy, Joint Source-Channel, Erasure, and Multiuser Coding
Tel Aviv University(特拉维夫大学)
本文扩展了基于成对错误概率的单样本信息论框架,将其应用于有损信源编码等四种场景,恢复了相关界并建立了多用户场景与可达性/逆对的关联。
2026-08-18 cs.IT math.IT
Unsourced Random Access in MIMO Quasi-Static Rayleigh Fading Channels with Finite Blocklength
本文研究MIMO准静态瑞利衰落信道下无信源随机接入的基本极限,推导了活跃用户数估计错误概率上界与最小每比特能量的非渐近界,验证了界的紧致性并分析了相关性能优势。
2024-04-14 cs.IT math.IT
IRSA-based Random Access over the Gaussian Channel
本文提出基于IRSA的高斯信道免授权大规模随机接入分析框架,推导密度演化方程、丢包率与负载阈值极限及收敛边界,并数值评估能效与谱效折衷,证明活跃用户足够多时性能逼近随机编码界。
2024-02-21 cs.IT math.IT
Universal random codes: Capacity regions of the compound quantum multiple-access channel with one classical and one quantum sender
我们考虑具有两个发送终端的复合无记忆量子多址接入信道(QMAC)。在这个模型中,传输是由一个完全正的和保迹的映射的无记忆扩展,它可以是一个规定的一组可能的映射的任何元素。我们研究了一个通信场景,其中一个发送者发送经典信息,而另一个发送者发送量子信息。结合经典和量子信息在点对点信道上传输的强通用随机编码结果,我们建立了上述两个发送者任务的通用码。相反,我们证明了这些代码实现的二维速率区域是最佳的。因此,我们得到一个多字母表征的容量区域的每个复合QMAC所考虑的传输任务。
2019-06-24 cs.IT math.IT quant-ph
On the Capacity of Cloud Radio Access Networks with Oblivious Relaying
我们研究了网络上的传输,其中用户通过中继节点将信息发送到远程目的地,中继节点通过有限容量的无差错链路连接到目的地,即,云无线接入网络。中继器被约束为在不知道用户的码本的情况下操作,即,它们执行不经意的处理--然而,目的地或中央处理器被告知用户的码本。我们建立了一类离散无记忆信道的容量区域的单字母特征,其中在中继节点的输出是独立的用户的输入。我们表明,无论是中继à-la覆盖萨尔瓦多贾迈勒,即,具有联合解压缩和解码的压缩和转发以及"噪声网络编码"是最佳的。逆部分的证明建立并利用了与对数损失失真测度下的首席执行官(CEO)信源编码问题的联系。一般离散无记忆通道的扩展也进行了研究。在这种情况下,我们在容量区域上建立内部和外部边界。对于无记忆高斯信道内的研究类的信道,我们的特征高斯信道输入下的容量。
2017-01-25 cs.IT math.IT
On the Capacity of Cloud Radio Access Networks with Oblivious Relaying
我们研究了网络上的传输,其中用户通过中继节点将信息发送到远程目的地,中继节点通过有限容量的无差错链路连接到目的地,即,云无线接入网络。中继器被约束为在不知道用户的码本的情况下操作,即,它们执行不经意的处理。然而,目的地或中央处理器被告知用户的码本。我们建立了一类离散无记忆信道的容量区域的单字母特征,其中在中继节点的输出是独立的用户的输入。我们表明,无论是中继à-la覆盖萨尔瓦多贾迈勒,即,具有联合解压缩和解码的压缩和转发以及“噪声网络编码”是最佳的。逆部分的证明建立并利用了与对数损失失真测度下的首席执行官(CEO)信源编码问题的联系。一般离散无记忆通道的扩展也进行了研究。在这种情况下,我们在容量区域上建立内部和外部边界。对于无记忆高斯信道的信道的研究类内,我们的特征的容量区域时,用户被约束到高斯码书之间的时间共享。此外,我们还讨论了单独的解压缩解码的次优性和分时的作用。
2019-01-30 cs.IT math.IT
Indirect Lossy Source Coding with Observed Source Reconstruction: Nonasymptotic Bounds and Second-Order Asymptotics
本文研究仅访问一个相关信源时联合压缩并恢复两个信源的问题,推导了非渐近界与二阶渐近性,并通过EFCF情形验证了近似精度。
2024-11-05 cs.IT math.IT
Resolution Limits of Non-Adaptive 20 Questions Search for Multiple Targets
我们研究的问题,同时搜索多个目标在一个多维单位立方体和非自适应查询过程中使用的20个问题的估计框架的基本分辨率限制。我们考虑的性能标准是可实现的分辨率,其被定义为位置向量与其估计版本之间的最大$L_\infty$范数,其中最大化是在所有目标位置向量上。基本分辨率限制被定义为任何非自适应查询过程的最小可实现分辨率,其中每个查询具有二进制是/否答案。我们驱动非渐近和二阶渐近界的最小可实现的分辨率,使用工具从有限块长度信息论。具体地说,在可复用性部分,我们将20个问题与多址信道上的数据传输联系起来,使用Han的信息谱方法,并借用随机接入信道编码的有限块长度分析的结果。在逆问题部分,我们将20个问题与点对点信道上的数据传输联系起来,并将有限块长逆问题的结果应用于信道编码。我们的研究结果扩展了Kaspi \emph{et al.}(ISIT 2015)对一维情况的纯一阶渐近分析:我们考虑了二进制对称信道之外的信道,并推导出最佳非自适应查询过程性能的非渐近和二阶渐近界。
2022-04-06 cs.IT math.IT
Variable-Length Sparse Feedback Codes for Point-to-Point, Multiple Access, and Random Access Channels
本文针对点对点、多址与随机接入无记忆信道设计仅需稀疏单比特反馈的变长停止反馈码,给出可达速率渐近近似及点对点情形逆定理。
2023-12-09 cs.IT math.IT
The Role of Correlation in the Doubly Dirty Fading MAC with Side Information at the Transmitters
我们研究了衰落相关性对双脏衰落多址接入信道(MAC)的性能的影响,在发射机处具有非因果已知的边信息。利用Copula理论,我们推导出封闭形式的表达式的中断概率和覆盖区域的任意依赖条件下。我们发现,衰落信道系数之间的正相关结构是有益的系统性能,因为它提高了中断概率和扩展的覆盖区域相比,独立衰落的情况下。相反,负相关结构对两个性能指标都有不利影响。
2021-06-22 cs.IT math.IT
Improved Characterization of the Memory-Rate Tradeoff for Demand-Private Coded Caching With Multiple Demands
School of Information Science and Engineering, Southeast University(东南大学信息科学与工程学院);National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University(东南大学移动通信国家重点实验室)
研究在隐私约束下实现按需编码缓存,提出新方案以处理任意数量的文件和用户,通过非隐私方案转换并证明方案在因子6内最优。
2026-10-06 cs.IT math.IT
Zero-Error Communication over Adversarial MACs
我们认为零错误的通信在两个发射机确定性对抗多址接入信道(MAC)的对手谁拥有访问的传输两个代理(因此称为无所不知),旨在恶意破坏通信。编码器、干扰器和解码器都不允许使用私有或公共随机性进行随机化。这加强了问题的组合性质。我们的模型涵盖了文献中研究的一个大家庭的通道,包括所有确定性离散无记忆噪声或无噪声MAC。在这项工作中,给定一个任意的两个发射机的确定性全知对抗MAC,我们刻画了当容量区域1)有非空的内部(特别是,是二维的); 2)由两个线段组成(特别是,有空的内部); 3)由一个线段组成(特别是,是一维的); 4)或仅包含$ (0,0) $(特别是,是零维的)。这将Wang,Budkuley,Bogdanov和Jaggi(2019)的最新结果从点对点设置扩展到多路访问设置。事实上,我们的逆论点建立在他们的广义Plotkin界,并涉及微妙的情况下分析。技术挑战之一是兼顾“联合混淆性”和“边缘混淆性”。特别是,边缘混淆性的治疗不遵循王等人的点对点结果。我们的可混淆性结果遵循随机编码与删减。
2021-01-29 cs.IT math.IT
Multiple Access Channel with States Known Noncausally at One Encoder and Only Strictly Causally at the Other Encoder
我们考虑一个两个用户的状态相关的多址信道中,信道的状态是已知的非因果关系的编码器之一,只有严格因果关系的其他编码器。两个编码器都发送一个公共消息,此外,知道状态的编码器非因果地发送一个单独的消息。我们研究了这种通信模型的容量域。在离散无记忆的情况下,我们建立的容量区域的内部和外部边界。虽然编码器,发送这两个消息完全知道的状态,我们表明,这些状态的严格因果关系的知识,在其他编码器可以是有益的编码器,并在一般情况下扩大了容量区域。此外,我们发现在两个编码器只传输公共消息的情况下的容量的明确表征。在高斯分布的情况下,我们也用单个消息描述了模型的容量区域。在这种情况下,我们的逆证明表明,对于这种模型,严格的因果知识的状态在一个编码器不增加容量,如果其他的被告知非因果关系,一个结果,揭示了更多的光的效用,传送一个压缩版本的状态的解码器在最近的结果Lapidoth和Steinberg在一个多通道模型,只有严格的因果状态在两个编码器和独立的消息。
2011-05-30 cs.IT math.IT
On Achievable Rates for Channels with Mismatched Decoding
针对离散无记忆信道的失配译码问题进行了研究。引入了一种非匹配认知多址接入信道,利用叠加编码和随机合并两种编码方法,推导了其容量域的内界。通过分析这两种方法的代码集成的平均错误概率和所产生的错误指数的严格表征的内界。随机编码逆定理也被导出。可实现区域的比较表明,在匹配的情况下,随机装仓执行以及叠加编码,即,通过随机装仓可实现的区域等于容量区域。的可扩展性的结果进一步专门获得的单用户信道的失配容量的下限,通过调查的认知多址接入信道,其可实现的和速率作为一个下界的单用户信道的容量。在某些情况下,对于给定的辅助随机变量,这个界限严格提高了Lapidoth推导出的可达到的速率。
2013-05-02 cs.IT math.IT
On the Multiple Access Channel with Asymmetric Noisy State Information at the Encoders
我们认为可靠的多址信道(MAC)的信道是由一个独立的和相同分布的状态过程和编码器和解码器提供不同程度的非对称噪声信道状态信息(CSI)的驱动通信的问题。对于编码器观察因果,非对称噪声CSI和解码器观察完整的CSI的情况下,我们提供了内部和外部边界的容量区域,这是紧的总和速率容量。然后,我们观察到,在马尔可夫假设下,类似的容量结果也保持在接收机观察到噪声CSI的情况下。此外,当编码器处的CSI是解码器处的CSI的非对称确定性函数并且编码器具有非因果噪声CSI(其因果版本最近在\cite{como-yuksel}中得到解决)时,我们为容量区域提供单字母表征。当编码器观察非对称噪声CSI与非对称延迟和解码器观察完整的CSI,我们提供了一个单一的字母表征的容量区域。最后,我们考虑一个合作的情况下,共同和私人的消息,在编码器和完整的CSI在解码器的非对称噪声CSI。我们提供了一个单一的字母表达式的容量区域,这样的通道。对于协作场景,我们还注意到,一旦公共消息编码器不能访问CSI,则在任何噪声设置中,覆盖在解码器处没有CSI或有噪声CSI的情况,可以获得容量区域的单个字母表征。这些结果中的主要组成部分是逆编码方法的一般化,该逆编码方法最近在[1]中针对在编码器处具有非对称量化CSI的MAC引入,并且在本文中被相当大地扩展并适于有噪声的CSI设置。
2012-01-19 cs.IT math.IT
Scaling Laws for Gaussian Random Many-Access Channels
本文考虑了一个随机用户活动的高斯多址信道,其中用户总数$\ell_n$和平均活动用户数$k_n$随块长度$n$而增长.对于该信道,它研究作为$\ell_n$和$k_n$的函数的每单位能量可以可靠地传输的比特的最大数量。当所有用户以概率1活跃时,即,$\ell_n = k_n$,它表明,如果$k_n$是严格低于$n/\log n$的顺序,那么每个用户可以实现每单位能量$(\log e)/N_0$(其中$N_0/ 2$是噪声功率)的单用户容量通过使用正交接入方案。相反,如果$k_n$是严格高于$n/\log n$的数量级,则每单位能量的容量为零。因此,在无干扰通信可行的增长顺序和以每单位能量的正速率进行可靠通信不可行的增长顺序之间存在急剧的过渡。它进一步表明,正交接入方案与正交码本,实现单位能量的用户数量有界时,可以严格次优的容量相结合。当用户活动是随机的,即,当$\ell_n$和$k_n$不同时,证明了如果$k_n\log \ell_n$在$n$中是次线性的,则每个用户都可以达到单位能量$(\log e)/N_0$的单用户容量。相反,如果$k_n\log \ell_n$在$n$中是超线性的,则每单位能量的容量为零。因此,在无干扰通信可行的增长阶数和正速率的可靠通信不可行的增长阶数之间再次存在急剧的过渡,这取决于$\ell_n$和$k_n$两者的渐近行为。它进一步表明,正交接入方案,这…
2021-09-02 cs.IT math.IT
On Gaussian MACs with Variable-Length Feedback and Non-Vanishing Error~Probabilities
我们的特点的基本限制的高斯多址接入信道(MAC)的信息传输与使用可变长度的反馈码和下的非零错误概率形式主义。我们开发了新的可扩展性和逆向技术来处理信道的连续性和预期功率约束的存在。我们建立了具有可变长度反馈终止码和停止反馈码的高斯MAC的$\varepsilon$ -容量区域和二阶渐近界。我们表明前者的表现显着优于后者。由于通道模型的多终端性质,我们利用Lai和Siegmund开发的更新理论工具来约束有限数量的停止时间的最大值的渐近行为。
2018-01-09 cs.IT math.IT
Monotonicity Results for Coherent MIMO Rician Channels
研究了多输入多输出相干莱斯衰落信道中高斯输入信息速率对视距矩阵的依赖关系。证明了具有任意协方差矩阵的多元循环对称高斯输入引起的中断概率和互信息在LOS矩阵D中是单调的,或者更精确地说,在Loewner偏序意义下在D 'D中是单调的.相反,它也表明,这种排序的LOS矩阵是一个必要条件的一致单调性的所有输入协方差矩阵。该结果随后被应用于证明各向同性高斯输入信息速率和信道容量在LOS矩阵的奇异值中的单调性。还讨论了多址信道的扩展。
2005-07-01 cs.IT math.IT
Order-optimal Joint Transmission and Identification in Massive Multi-User MIMO via Group Testing
连接到单个无线局域网的无线设备的数量每年持续增长。因此,如此多的设备的协调成为一项令人生畏的、消耗资源的任务,特别是当单个接入点处的可用资源有限时,并且难以预测哪些设备将在任何给定时间请求接入。另一方面,设备和接入点上的天线数量也在增长,从而促进了高级联合调度和编码技术。在本文中,我们利用大量的天线,并提出了一个大规模的多用户多输入多输出(MU-MIMO)计划,使用稀疏编码的基础上组测试(GT)的原则。该方案允许设备的小子集同时发送,而无需先前的调度阶段或协调,从而降低开销和复杂度。具体而言,我们表明,人口的\(N\)设备,它是可能的联合识别和解码\(K\)设备,事先未知,同时,没有任何调度。该方案利用最少的信道状态知识,使用有效的(在运行时间和空间)解码算法,并需要\(O(K\log N\mathcal{M})\)天线,其中\(\mathcal{M}\)是每个设备的消息数。事实上,我们证明了该方案是顺序最优的用户和消息的数量。这是通过推导出一个消失的错误概率(直接结果)的充分条件,限制任何这样的计划所需的天线的最小数量(一个相反的结果),并显示这些结果是渐近紧。
2023-01-18 cs.IT math.IT
Second-Order Asymptotics for the Gaussian MAC on the Relative Interior of the Sum-Rate Face
National University of Singapore(新加坡国立大学)
该论文刻画了两用户高斯多址信道在和速率面相对内部上的二阶编码速率区域,证明非平凡混合功率分配优于恒定功率分配,并给出最优编码时间共享策略。
2026-09-17 cs.IT math.IT
Multiuser Commitment over Noisy Channels
本文研究多用户承诺模型,刻画了竞标者与验证者在噪声多址接入信道和广播信道下的承诺容量区域,并提出了构造性承诺方案以提升多用户协议的弹性。
2025-09-13 cs.CR cs.IT math.IT
Universal tester for multiple independence testing and classical-quantum arbitrarily varying multiple access channel
该研究围绕多重独立性检验与经典-量子任意变化多接入信道(CQ-AVMAC)展开,提出通用译码器实现容量域可达,证明其最优性,覆盖连续信道参数场景,还给出CQ-AVMAC确定性码容量域非空的充要条件。
2024-09-09 cs.IT math.IT quant-ph
Wireless Network-Coded Accumulate-Compute and Forward Two-Way Relaying
考虑了物理层网络编码双向无线中继场景的调制方案的设计。Koike-Akino等人观察到,对于双向中继场景,根据信道条件自适应地改变在中继处使用的网络编码映射极大地减少了在MA阶段期间在中继处发生的多址干扰的影响,并且所有这些网络编码映射应满足称为排他性定律的要求。我们将这种方法扩展到一个累积计算和转发协议,它采用两个阶段:多址接入(MA)阶段,包括两个信道使用独立的消息,在每个信道使用,和广播(BC)阶段有一个信道使用。假设两个用户从相同的4-PSK星座发送点,则每个这样的满足互斥律的网络编码图可以由边长为16的拉丁方表示,反之,可以利用这种关系来得到满足互斥律的网络编码图。两种方法获得此网络编码映射在中继使用进行了讨论。使用拉丁方的结构属性为一组给定的参数,找到所有需要的地图的问题减少到找到一个小的地图集。在获得所有拉丁方之后,根据所获得的拉丁方中的哪一个优化性能,量化所有可能的信道实现的集合。由此获得的量化被示出为与在[7]中针对2级双向中继获得的量化相同。
2012-01-04 cs.IT math.IT
One-shot Multiple Access Channel Simulation
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Indian Institute of Technology, Gandhinagar(甘地纳加尔印度理工学院)
本文研究了共享随机性辅助的多接入信道模拟问题,通过近似匹配的内界和外界,基于通道的平滑最大信息量,确定了单次通信成本区域,并扩展到量子领域。
2026-03-25 cs.IT math.IT quant-ph
Permutation Capacity Region of Adder Multiple-Access Channels
本文研究了置换加法多址信道(PAMAC),通过将时分概念扩展并利用混合基数制系统,推导了其置换容量域的内界与匹配的逆界,并基于特征值扰动给出了二元情况下的解码性能定量估计。
2024-07-23 cs.IT math.IT math.ST