Convertible Codes: MSR-to-MSR Conversion with Optimal Access and Bandwidth
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Information Coding and Transmission Key Laboratory of Sichuan Province（四川省信息编码与传输重点实验室）
本文研究合并机制下的可转换码，聚焦最小存储再生（MSR）设置，提出显式MSR到MSR转换方案，实现最优访问成本和转换带宽。
2026-06-27 cs.IT math.IT
Multi-Block Interleaved Codes for Local and Global Read Access
我们将多块交织码定义为允许从小子块或更大的完整块读取信息的码。前者提供更快的访问，而后者提供更好的可靠性。我们通过子块码与最佳最小距离的间隙$t$来指定子块码的校正能力，并且期望具有随参数$t$增长的全块最小距离。当子块个数为$3$时，我们构造了两类这样的码。这些码与已知的集成交织码的距离特性相匹配，但是具有将相同数量的信息符号映射到每个子块的附加特征。因此，它们是第一个提供多尺寸粒度和校正能力的读访问的代码。
2017-01-25 cs.IT math.IT
Enabling optimal access and error correction for the repair of Reed-Solomon codes
最近，里德所罗门（RS）码被证明具有一个修复方案，支持修复失败的节点与最佳的修复带宽。在本文中，我们在两个方向上推广了这个结果。首先，我们提出了一种新的修复方案，用于在[Tamo-Ye-Barg，{ \em IEEE Transactions on信息论}，第65卷，2019年5月]中构建的RS码，并表明我们的新方案对帮助节点提供的错误信息具有鲁棒性，同时保持最佳修复带宽。其次，我们构造了一个新的家庭的RS码的最佳访问的任何单个故障节点的修复。我们还表明，构造的代码可以容纳这两个功能，支持最佳的纠错能力的最佳访问修复。超越RS码，我们还证明了任何标量MDS码的最佳修复带宽允许修复方案的最佳访问属性。
2020-01-20 cs.IT math.IT
Maddah-Ali-Niesen Scheme for Multi-access Coded Caching
将具有专用高速缓存的用户的公知的Maddah-Ali-Niesen（MAN）编码高速缓存方案扩展用于多访问编码高速缓存方案，其中用户的数量不需要与系统中的高速缓存的数量相同。众所周知的MAN方案是可恢复的，作为所考虑的多址系统的特殊情况。该方案的性能进行了比较，与现有的多访问编码缓存的工作。为了能够比较对于相同数量的高速缓存具有不同数量的用户的不同多路访问方案的性能，使用在\cite{KNS}中引入的每用户速率（速率除以用户数量）的术语。
2021-05-13 cs.IT math.IT
On the Decoding Performance of Spatially Coupled LDPC Codes with Sub-block Access
我们研究空间耦合LDPC码，允许访问的子块比完整的代码块小得多。子块访问由半全局解码器实现，该半全局解码器通过仅访问目标加上在代码链中相邻的规定数量的辅助子块来解码所选择的目标子块。本文提出了一种分析由原模图构造的空间耦合LDPC码的半全局译码性能的理论方法。主要结果表明，半全局解码阈值可以从我们为单子块图定义的某些阈值导出。这些表征阈值还用于导出解码器在具有跨子块的可变性的通道上的性能的下限，这是由数据存储中的应用所激发的。
2020-10-20 cs.IT math.IT
Rack-aware minimum-storage regenerating codes with optimal access
本文推导了机架感知存储模型中修复单机架内失效节点的访问信息量下界，并构造了达到该下界的机架感知最优访问 MSR 码及低访问复杂度的 RS 码。
2023-04-18 cs.IT math.IT
Random Access Expectation in DNA Data Storage: Asymptotic Analysis Through Fountain Codes
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究DNA存储中线性码的随机访问期望，分析完全对称生成矩阵的性能，证明其在大块长极限下随机访问期望下限为π/4，可实现值约为0.7869。
2026-11-13 cs.IT
Multiple Access Analog Fountain Codes
在本文中，我们提出了一种新的无速率多址接入方案的基础上最近提出的容量接近模拟喷泉码（AFC）。我们表明，多址接入过程将创建一个等效的模拟喷泉码，称为多址接入模拟喷泉码（MA-AFC），在目的地。因此，标准的置信传播（BP）解码器可以有效地用于联合解码所有的用户。我们进一步分析的BP解码器的渐近性能，通过使用密度演化的方法，并表明，每个用户的信息符号的平均对数似然比（LLR）是成比例的，其发送信噪比（SNR），当所有用户使用相同的AFC码。仿真结果表明，在较宽的信噪比范围内，该方案可以逼近高斯多址信道的和速率容量。
2014-04-09 cs.IT math.IT
Small-d MSR Codes with Optimal Access, Optimal Sub-Packetization and Linear Field Size
本文给出了一类最优存取、最小存储再生（MSR）码的显式构造方法，该码的辅助节点数$d$较小。该构造对于具有$d \in \{k+1, k+2, k+3\}$的任何参数集$(n,k,d)$都是有效的，并且采用大小为$q=O(n)$的有限域$\mathbb{F}_q$。我们将所构造的码称为Small-d MSR码。子分组化级别$α$由$α= s^{{\lceil\frac{n}{s}\rceil}}$给出，其中$s=d-k+1$。根据最优接入MSR码的子分组化级别的早期结果，这是可能的最小值。
2021-09-22 cs.IT math.IT
A Coded Caching Scheme with Linear Sub-packetization and its Application to Multi-Access Coded Caching
针对集中式编码缓存系统中子分组数随用户数呈指数增长的问题，提出了一种新的编码缓存方案，该方案受对称相邻连续边信息索引编码问题的启发.该计划有一个放置策略，其中所需的子数据包的数量只与用户的数量线性增长，没有限制的文件大小，和一个交付政策，这是即时解码。此外，新的交付计划中的多访问编码缓存设置的应用进行了研究，并在该方向上的一些结果。特别是，在多路访问设置中，对于最优速率-存储器权衡特性可用的情况下，它示出了新的交付方案实现最优或接近最优速率。
2020-09-23 cs.IT math.IT
Multi-Layer Transformed MDS Codes with Optimal Repair Access and Low Sub-Packetization
$(n,k)$最大距离可分离（MDS）码具有最优修复访问，如果实现从$d$存活节点访问的符号的最小数目，其中$k+1\le d\le n-1$。现有的结果表明，$(n,k,d)$高码率的子分组化$α$（即，$k/n>0.5$）具有最佳修复访问的MDS代码至少是$(d-k+1)^{\lceil\frac{n}{d-k+1}\rceil}$。在本文中，我们提出了一类多层变换MDS码，使得子分组是$(d-k+1)^{\lceil\frac{n}{(d-k+1)η}\rceil}$，其中$η=\lfloor\frac{n-k-1}{d-k}\rfloor$，和修复访问是最佳的任何单个节点。我们表明，所提出的多层变换MDS码的子分组严格小于现有的已知下限时，$η=\lfloor\frac{n-k-1}{d-k}\rfloor>1$，实现通过限制选择的$d$特定的助手节点在修复故障节点。我们进一步提出了多层变换的EVENODD码，具有最佳的修复访问的任何单个节点和较低的子分组比现有的二进制MDS阵列码具有最佳的修复访问的任何单个节点。与我们的多层变换，我们可以设计新的MDS码，具有低计算复杂度的属性，最佳的修复访问任何单个节点，和相对较小的子分组，所有这些都是至关重要的分布式存储系统的可靠性。
2019-07-23 cs.IT math.IT
Distributed Reed-Solomon Codes for Simple Multiple Access Networks
我们考虑一个简单的多址接入网络，其中的目的节点通过一组中继节点从多个源接收信息。每个中继节点可以访问源的子集，并且通过单位容量链路连接到目的地。我们还假设中继节点的$z$是对抗的。我们提出了一个计算效率高的分布式编码方案，并表明它达到了全容量区域多达三个源。具体地，中继节点以分布式方式编码，使得在目的地接收的全部码字是来自单个里德-所罗门码的码字。
2013-10-19 cs.IT math.IT
Real-Time Dispersion Code Multiple Access (DCMA) for High-Speed Wireless Communications
我们的模型，演示和分散码多址接入（DCMA）的特点，从而显示这种纯模拟和实时的【形】多址接入方案的高速无线通信的适用性。我们首先从数学上描述了DCMA，并显示了切比雪夫色散编码在这项技术中的适当性。接下来，我们在2 X 2 DCMA系统中提供了一个实验性的概念验证。最后，我们从带宽、色散群时延摆幅、系统维数和信噪比等方面对DCMA进行了统计分析。
2017-03-03 cs.IT math.IT
Multi-access Coded Caching from a New Class of Cross Resolvable Designs
交叉可解析设计（CRD）的多路访问编码缓存方案最近已被报道\cite{KNRarXiv}。为了能够比较编码的缓存方案与不同数量的用户，并可能与不同数量的缓存一个新的度量称为速率每用户的介绍，它表明，在这个新的度量的计划，从CRD执行更好的Maddah-Ali-Niesen计划在大内存制度。在本文中，提出了一类新的CRD，它表明，来自这些CRD的多路访问编码缓存计划执行优于Maddah-Ali-Niesen计划在整个内存制度。与其他已知的多址编码方案的比较。
2021-01-31 cs.IT math.IT
A Framework of Constructions of Minimal Storage Regenerating Codes with the Optimal Access/Update Property
本文提出了一种基于不变子空间技术构造具有两个奇偶节点的系统最小存储再生码的通用框架。在我们的框架中构造的代码不仅包含一些最著名的代码作为特殊情况，但也包括一些新的代码的关键属性，如最佳访问属性和最佳更新属性。特别地，对于单个节点的给定存储容量，新代码中的一个具有最大数量的系统节点，并且新代码中的两个具有最大数量的具有最优更新属性的系统节点。
2015-03-06 cs.IT math.IT
On LDPC Code Based Massive Random-Access Scheme for the Gaussian Multiple Access Channel
研究了高斯多址接入信道（MAC）的大规模随机接入问题。我们继续研究A. Vem et al in 2017.所提出的方案包括四个部分：（i）数据传输被划分为时隙;（ii）在每个时隙中传输的数据被分成两部分，第一部分设置低密度奇偶校验（LDPC）型码的交织器，并通过扩展序列或码字进行编码，所述扩展序列或码字被设计为通过压缩感知型解码进行解码;（iii）发送数据的另一部分通过LDPC类型码编码，并且使用针对T用户二进制输入高斯MAC设计的联合消息传递解码算法来解码;（iv）用户在多个时隙中重复他们的码字。在本文中，我们集中在所考虑的方案的第三部分。我们推广了PEXIT图来优化LDPC码的高斯MAC的原型图。最后对仿真结果进行了分析，并与理论界和阈值进行了比较。仿真结果表明，在高斯MAC层上，所提出的LDPC码在联合译码算法下的性能优于A. Vem等人在2017年，这导致整个传输系统的性能更好。
2018-03-22 cs.IT math.IT
Improved Multi-access Coded Caching Schemes from Cross Resolvable Designs
最近的多访问编码缓存计划的用户数不同的高速缓存的数量从一个特殊的情况下，可解析的设计称为交叉可解析设计（CRD）已被报道和一个新的性能指标称为每用户率\cite{KNRarXiv}。在本文中，我们提出了一个概括的工作，从而在多路访问编码缓存方案，提高每用户的速率。
2021-05-15 cs.IT math.IT
A New Multiple Access Technique for 5G: Power Domain Sparse Code Multiple Access (PSMA)
本文提出了一种新的第五代蜂窝网络多址接入方案--功率域稀疏码多址接入（PSMA）。在PSMA中，我们采用功率域和码域来同时在一个子载波上传输多个用户的信号。在这样的模型中，相同的SCMA码本可以由多个用户使用，其中对于这些用户，功率域非正交多址（PD-NOMA）技术用于非正交地发送信号。尽管不同的SCMA码本是正交的并且彼此之间不产生干扰，但是多个用户使用的相同码本对这些用户产生干扰。我们研究的信号模型，以及接收机和发射机的PSMA方法。为了评估PSMA的性能，我们考虑异构蜂窝网络（HetNet）。在这种情况下，我们的设计目标是最大限度地提高系统的总速率的网络受到一些系统级和QoS约束，如发射功率约束。我们制定拟议的资源分配问题作为一个优化问题，并解决它的逐次凸逼近（SCA）技术。此外，我们从性能和计算复杂性的角度比较PSMA与稀疏码多址接入（SCMA）和PD-NOMA。最后，所提出的方法的有效性进行了研究，使用数值结果。我们表明，通过合理增加复杂度，PSMA可以提高频谱效率约50%相比，SCMA和PD-NOMA。
2017-06-20 cs.IT math.IT
Explicit constructions of optimal-access MDS codes with nearly optimal sub-packetization
具有长度$n,$维度$k=n-r$和子分组化$l$的$(n,k,l)$ MDS阵列码由有限域$F,$上的$l\times n$矩阵形成，其中矩阵的每一列存储在分布式存储系统中的单独节点上并被视为码字的坐标。故障节点的修复可以通过访问一组$d\le n-1$助手节点来执行。如果在每个助手节点上访问的数据量满足此数量的下限，则该代码被称为具有最佳访问属性。在我们以前的工作中，对于任何$n$和$r,$，我们提出了一个显式的结构的最优接入MDS码与子分组$l=r^{n-1}.$的最优接入MDS码的子分组$l$满足界$l\ge r^{(k-1)/r}.$在本文中，我们采取的问题，减少子分组值$l$，使其接近下界。本文构造了一类具有$l=r^{\lceil n/r\rceil},$的显式最优存取码，它与最优值相差至多1倍$r^2.$。这些码可以在任意长为$|F|\ge r\lceil n/r\rceil,$的有限域$F$上构造，并提供低复杂度的编译码过程。我们还定义了一个版本的修复问题，桥梁的上下文再生代码和代码的局部约束（LRC代码），称之为最佳访问组修复。在该变型中，我们假设$n=sm$节点的集合被划分为大小为$s,$的$m$修复组，并且只要$d$助手节点包括来自与故障节点相同的组的所有其他$s-1$节点，就要求用于修复的访问数据量尽可能最小。对于这个问题，我们构造了一族具有群最优存取性质…
2017-07-28 cs.IT math.IT
Code-Expanded Random Access for Machine-Type Communications
在当前蜂窝标准中用于支持机器类型通信（MTC）的随机接入方法是传统的帧时隙ALOHA的衍生物，因此不能有效地支持高用户负载。受LTE中采用的随机接入方法的启发，我们提出了一种新型方法，该方法能够维持较宽的随机接入负载范围，同时保持物理层不变并在媒体接入控制层中引起微小变化。所提出的方案增加了可用的竞争资源的量，而不诉诸于增加系统资源，如竞争子帧和竞争帧。这种增加是通过创建随机访问码字将竞争空间扩展到码域来实现的。具体地，在所提出的方案中，用户通过在多个随机接入子帧中发送一个或不发送可用的LTE正交码来执行随机接入，从而创建用于竞争的接入码字。以这种方式，对于相同数量的随机接入子帧和正交码，可用竞争资源的量急剧增加，使得能够支持增加数量的MTC用户。我们提出的框架和分析所提出的代码扩展的随机访问方法，并表明我们的方法支持负载区域是目前的系统所无法达到的。
2012-07-02 cs.IT math.IT
Coded Random Access: Applying Codes on Graphs to Design Random Access Protocols
机器对机器通信的兴起重新点燃了人们对随机接入协议的兴趣，该协议支持大量不协调的传输设备。传统ALOHA方法是在冲突模型下开发的，其中包含冲突分组的时隙被认为是浪费。然而，如果公共接收器（例如，基站）能够存储冲突时隙，并在基于连续干扰消除的传输恢复过程中使用它们，接入协议的设计空间被彻底扩展。我们提出了编码随机访问的范式，其中的访问协议的结构可以映射到一个结构的纠删码定义在图上。这打开了使用编码理论和工具来设计有效的随机接入协议的可能性，提供比ALOHA明显更好的性能。介绍了编码随机接入协议的几个实例，以及如何使用编码随机接入的思想升级传统ALOHA系统的案例研究。
2017-07-03 cs.IT cs.NI math.IT
On Lower Bounds on Sub-Packetization Level of MSR codes and On The Structure of Optimal-Access MSR Codes Achieving The Bound
我们给出了MSR代码的子分组化级别$α$的两个下界，参数为$(n, k, d=n-1, α)$，其中$n$是块长度，$k$维度，$d$是单节点修复期间联系的帮助节点数量，而$α$是子分组化级别。我们提出的第一个界限是针对任何MSR码，由$α\ge e^{\frac{(k-1)(r-1)}{2r^2}}$给出。我们提出的第二个界限是最佳访问MSR码的情况下，并给出了由$α\ge \min \{ r^{\frac{n-1}{r}}, r^{k-1} \}$的界限。存在最优接入MSR构造，其实现具有等式的第二子分组化级别界限，使得该界限紧密。我们还证明了在辅助符号的索引仅依赖于失效节点的约束下，要使最优接入MSR码具有最优的子分组级，需要奇偶检验矩阵的支撑结构与文献中其他几种最优构造的支撑结构相同.
2021-09-18 cs.IT math.IT
Non-Binary Polar Coded System for the Two-User Multiple-Access Channel
本文提出了一种适用于两用户多址接入信道（MAC）的非二进制极化码。为了从GF（q）中选择合适的参数作为生成矩阵，详细研究了不同核因子的非二进制极化码的误出错率（BER）性能。此外，详细介绍了两用户MAC中非二进制极化码的逐次抵消译码。仿真结果表明，核因子的选择对块出错率（BLER）性能有显著影响;在双用户MAC中，非二进制极化码比二进制极化码具有更好的BLER性能。
2021-11-06 cs.IT math.IT
Construction of Multiple Access Channel Codes Based on Hash Property
本文的目的是介绍一个一般的离散平稳无记忆多址信道的编码的基础上的散列性质的概念。由于稀疏矩阵的集合具有散列属性，因此我们可以使用稀疏矩阵进行代码构造。与传统的随机编码相比，我们的方法有一个潜在的优势，因为我们希望我们可以使用一些近似算法通过使用稀疏的代码结构。
2012-10-25 cs.IT math.IT
Spatially Coupled Codes over the Multiple Access Channel
我们考虑空间耦合的多址信道上的代码集成。卷积LDPC系综是空间耦合码的一个实例。最近表明，对于在二进制擦除信道上的传输，单个代码集合的这种耦合具有将耦合集合的置信传播阈值增加到底层集合的最大后验阈值的效果。在这个意义上，空间耦合码被证明是容量实现。据观察，凭经验，这些代码是通用的意义上说，他们实现的性能接近香农阈值的任何一般的二进制输入无记忆对称信道。在这项工作中，我们提供了进一步的证据阈值饱和现象时，在一类多址信道传输。通过密度演化分析和EXIT曲线，我们证明了耦合系综的置信传播阈值非常接近最终的Shannon极限。
2011-02-14 cs.IT math.IT
Coded Slotted ALOHA: A Graph-Based Method for Uncoordinated Multiple Access
本文提出了一种基于分组纠删码和连续干扰消除相结合的随机接入方案。该方案被命名为编码时隙ALOHA。SIC过程的二分图表示，类似于在擦除信道上的广义低密度奇偶校验码的迭代解码，利用密度演化分析来优化组件擦除纠错码的选择概率。然后在没有反馈的冲突信道的上下文中分析该方案的容量（以每个时隙的分组为单位）。此外，开发的能力界和组件的代码分布紧密接近的界限。
2015-09-30 cs.IT math.IT
On Sub-Packetization and Access Number of Capacity-Achieving PIR Schemes for MDS Coded Non-Colluding Servers
考虑分布式存储系统上的私有信息检索（PIR）问题，其中通过使用$[N,K]$ MDS代码跨$N$服务器存储$M$记录。为了简单起见，这个问题通常被称为编码PIR问题。2016年，Banawan和Ulukus设计了第一个实现容量的编码PIR方案，该方案具有子分组化$KN^{M}$和访问数$MKN^{M}$，其中容量表征每单位数据检索的最小下载大小，子分组化和访问数是与实现复杂度密切相关的两个度量。在本文中，我们专注于最小化的子分组和访问数量的线性容量实现编码PIR计划。我们首先确定子分组化和访问数的下限，分别是$Kn^{M-1}$和$MKn^{M-1}$，在非平凡的情况下（即$N\!>\!K\!\geq\!1$和$M\!>\!1$），其中$n\!=\!N/{\rm gcd}(N,K)$。然后，我们设计了一个一般的线性容量实现编码PIR计划，同时达到这两个界限，这意味着两个界限的紧密性。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Locally repairable convertible codes with optimal access costs
本文研究合并情形下局部可修复码的码转换问题，建立了通用LRCs转换访问代价下界，并提出访问代价达到该下界且域大小与码长成线性关系的LRCs通用构造。
2023-08-13 cs.IT math.IT
Separable Codes for the Symmetric Multiple-Access Channel
一个二进制矩阵被称为s-可分离码的析取多址信道（disj-MAC），如果集合的s列的布尔和都是不同的。组合编码理论的一个著名问题是求出disj-MAC的s-可分码的码率的上下界。在本文中，我们推广了这个问题，并讨论了无噪声对称MAC模型的q元s-可分码的速率的上界和下界，即，当在每个时刻，MAC的输出信号是其s个输入信号的对称函数时。
2018-08-02 cs.IT math.IT
Homologous Codes for Multiple Access Channels
基于Padakandla和Pradhan，以及Lim，Feng，Pastore，Nazer和Gastpar的最新发展，本文研究了结构化嵌套陪集编码作为网络信息论中随机编码的完全替代的潜力。嵌套陪集编码中使用的两种技术，以产生非均匀码字，即整形和信道变换的作用，澄清和说明通过简单的例子，两个发送器的多址接入信道。虽然个别不足，最佳组合的成形和信道变换，以实现相同的性能，传统的随机码的一般两个发送器的多址接入信道。将容量域的可扩展性证明扩展到具有两个以上的MIMO和具有一个或多个接收机的多址信道。一个量化参数符合嵌套陪集码的建设，以证明其高斯同行的可扩展性。这些结果开辟了新的可能性，利用嵌套陪集代码具有相同的生成矩阵，为更广泛的一类应用。
2018-01-23 cs.IT math.IT
Compute--Forward Multiple Access (CFMA): Practical Code Design
我们提出了一个实用的策略，旨在获得率点的多址信道容量的主要面对使用标准的低复杂度解码器。这种技术是建立在最近的理论发展朱和Gastpar计算前向多路访问（CFMA），实现了多路访问信道的容量，使用顺序解码器。我们用现成的LDPC码来说明这种策略。在解码的第一阶段中，接收器首先使用和积算法（SPA）恢复所发送的码字的线性组合。在第二阶段中，通过使用恢复的码字和作为辅助信息，接收器使用修改的SPA恢复两个码字中的一个，最终恢复两个码字。恢复码字和而不是码字本身的主要好处是，它允许在多址信道容量的主面上获得点，而不需要速率分割或分时，同时保持标准点对点解码器的低复杂度。这种性质也被证明是至关重要的一些应用，例如，干扰频道对于所有的模拟单层二进制码，我们提出的实用策略被证明是\SI{1.7}{\decibel}的理论极限内，没有显式优化的关闭的自我LDPC码。
2017-12-29 cs.IT math.IT
Reducing The Sub-packetization Level of Optimal-Access Cooperative MSR Codes
Ministry of Education Key Laboratory of Mathematics and Information Networks, School of Mathematical Sciences, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学数学与信息技术教育部重点实验室）；School of Information Science and Engineering, Shandong Agricultural University（山东农业大学信息科学与工程学院）
本文提出了一种降低最优访问协作MSR码子分包级别的方法，通过设计两种关键MDS数组码并多次堆叠，实现了在两个擦除情况下更高效的存储方案。
2026-01-14 cs.IT math.IT
Service Rate Region of Content Access from Erasure Coded Storage
我们考虑其中$K$文件存储在$N$节点上的存储系统。节点对于特定文件可以是系统性的，在某种意义上，对节点的访问给予对文件的访问。可替代地，节点可以被编码，这意味着它仅在与其他节点（其可以被编码或系统化）组合时才给予对特定文件的访问。对文件$f_k$的请求以速率$λ_k$到达，我们对特定系统可以提供的速率感兴趣。在本文中，我们确定了一个$3$文件编码存储系统的请求到达率的集合。我们还提供了一个算法，以最大限度地提高速度的请求服务的文件$K$给定$λ_1,\dots, λ_{K-1}$在一般的$K$文件的情况下。
2019-01-08 cs.IT math.IT
Accelerated Assistant to SubOptimum Receiver for Multi Carrier Code Division Multiple Access System
多输入多输出系统被认为是最大限度地利用可用带宽的最强候选者。本文研究了多载波码分多址和空时编码相结合的MIMO系统。提出了一种基于遗传算法的接收机，该接收机在检测符号时，滤波器权值之间具有特殊的关系。该方案比Fast-LMS自适应接收机具有更好的收敛速度和出错率。
2014-01-23 cs.IT math.IT
Design and Decoding of Polar Codes for the Gaussian Multiple Access Channel
大规模机器类型通信（mMTC）是未来5G网络的关键应用场景之一。非正交多址接入（NOMA）是一种很有前途的用于mMTC场景的技术。本文研究了基于极化码的NOMA方案。本文比较了两种可能的译码技术：联合逐次抵消算法和联合迭代算法。为了优化代码（选择冻结位），我们提出了一个特殊的和有效的设计算法。我们调查的性能所产生的方案在高斯多址接入信道（GMAC）通过模拟。该方案优于基于LDPC的解决方案约1 dB，并接近GMAC的可扩展性界限。
2019-01-22 cs.IT math.IT
Distributed Space-Time Block Codes for the MIMO Multiple Access Channel
在这项工作中，多发射天线多址信道被认为是。提出了一种适用于该信道的分布式空时码族的构造方法。假设在发射机处没有信道侧信息，并且不允许用户一起协作。结果表明，该码实现了信道的分集复用折衷。作为一个例子，我们考虑两个用户MIMO-MAC信道。仿真结果表明，与正交传输方案（例如，分时）相比，新的编码方案提供了显著的增益。
2008-04-09 cs.IT math.IT
Lower Bounds on the Sub-Packetization of Optimal-Access MSR Codes for Multiple-Node Repair
针对多节点故障，建立了最优访问MSR码子分组化的下界，推广了单节点故障的紧下界，并利用生成函数强化了结果。
2025-01-22 cs.IT math.IT
Pilot-Free Unsourced Random Access Via Dictionary Learning and Error-Correcting Codes
本文提出一种无导频无源随机接入协议，利用字典学习与纠错码设计接收器及冲突解决策略，无需导频开销即可实现节能低延迟的海量接入。
2023-03-09 cs.IT math.IT
Coded Compressed Sensing with List Recoverable Codes for the Unsourced Random Access
我们考虑了一种编码压缩感知方法的无源随机访问和替代外树码Amalladinne等人提出的列表可恢复代码能够纠正t错误。一个有限长度的随机编码界，这样的代码推导。在单天线准静态瑞利衰落MAC中的数值实验表明，与基于树码的编码压缩感知方案相比，过渡到纠正t个错误的列表可恢复码可使编码压缩感知方案的性能提高7-10 dB。我们提出了两个实用的外码的结构。第一个是树代码的修改。它使用相同的代码结构，关键的区别是解码器能够纠正多达t个错误。第二种是基于Reed-Solomon码和Guruswami-Sudan列表译码算法。第一个方案提供了一个能量效率非常接近的随机编码界时，解码复杂度是无界的。但就实际参数而言，第二种方案更好，并且在活跃用户数小于200时改善了基于树码的方案的性能。
2022-01-19 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
A Generic Transformation to Generate MDS Storage Codes with $δ$-Optimal Access Property
对于高速率的最大距离可分离（MDS）码，它们中的大多数被设计为通过连接所有幸存的节点来最优地修复单个故障节点。然而，在实际系统中，有时并非所有幸存的节点都可用。为了便于实际的存储系统，已经提出了几种$(n,k)$ MDS码的构造，其具有通过访问任何$d$存活节点来最优地修复任何单个失效节点的性质，其中$d\in [k+1:n-1)$。然而，所有这些都具有较大的子分组化级别，或者对于所有参数都不是明确的。为了解决这些问题，我们提出了一个通用的转换，可以将任何$(n',k')$ MDS代码转换为另一个$(n,k)$ MDS代码的最佳修复属性和最佳访问属性的任意两个节点，而其余的$n-2$节点的修复效率可以保持。通过递归地将通用变换应用于标量MDS码多次，我们得到了一个MDS码的最佳修复属性和最佳访问属性的所有节点，这优于以前已知的MDS码的子分组化水平或参数的灵活性。
2021-07-21 cs.IT math.IT
Protograph LDPC Code Design for Asynchronous Random Access
这项工作解决了一个不协调的，帧和时隙异步随机接入协议的物理层信道编码设计。从观察两个用户之间的碰撞产生非常具体的干扰模式，我们定义了一个代理信道模型，并提出了不同的原型低密度奇偶校验码设计。建议的代码都测试在一个设置中的物理层被抽象，以及在一个更现实的信道模型，其中有限长度的物理层模拟的整个异步随机接入方案，包括解码进行。我们发现，抽象的物理层模型高估的性能时，短块被认为是。此外，优化的代码显示在支持的信道业务中的增益-信道上可以同时容纳的终端数量的度量-在10^{-2} w.r.t.的分组丢失率下约为17%。现成的代码
2019-08-05 cs.IT math.IT
An Alternate Construction of an Access-Optimal Regenerating Code with Optimal Sub-Packetization Level
考虑到当今分布式存储系统的规模，单个节点的故障是常见的现象。已经提出了各种度量来测量故障节点的修复的功效，例如修复所需的数据下载量（也称为修复带宽）、在助手节点处访问的数据量以及联系的助手节点的数量。显然，访问的数据量永远不会小于修复带宽。在传输帮助代码的情况下，访问的数据量等于修复带宽。因此，具有最佳修复带宽的传输帮助码是访问最优的。本论文的重点是帮助转移码，采用尽可能小的带宽来修复系统节点，从而访问最佳的修复系统节点。Tamo等人提出的系统节点和奇偶校验节点都被修复的Z字形结构是访问最优的。但是所需的子分组化级别是$r^k$，其中$r$是奇偶校验的数目，而$k$是系统节点的数目。到目前为止，用于接入最优码的最佳已知可实现的子分组化级别是Cadambe等人的基于MISER码的构造中的$r^{k/r}$，其中仅修复系统节点，并且其中由帮助节点发送的符号的位置仅取决于故障节点，并且对于所有帮助节点都是相同的。在这种设置下，事实证明，这种子分组化水平不能被改进。在本文中，我们提出了一种替代的建设在相同的设置下，一个访问最佳的代码修复系统节点，这是由曲折码建设的启发，也实现了子分组化水平的$r^{k/r}$。
2015-01-20 cs.IT math.IT
Optimal Fraction Repetition Codes for Access-Balancing in Distributed Storage
为了解决分布式存储系统中的访问平衡问题，我们引入了一种新的组合模型，称为分数重复（FR）码的MinVar模型。由于FR码是基于图或集合系统，我们的MinVar模型的特点是事件到一个固定的顶点的块标签的总和之间的方差最小化的属性。这个特征不同于Dau和Milenkovic的MaxMinSum模型，而标签的最小和被最大化。我们表明，我们的MinVar模型是有意义的区分不同的方差，但具有相同的MaxMin值的一些FR代码的标签。通过将MinVar模型转化为一个等价的图的顶点标号问题，我们找到了几类具有平衡访问频率的最优FR码，并为这两个问题提供了基本结果.有趣的是，MinVar模型与图论中的魔标概念密切相关。
2020-11-24 cs.IT math.IT
Finite-Blocklength and Error-Exponent Analyses for LDPC Codes in Point-to-Point and Multiple Access Communication
本文应用误差指数和色散分析方法，推导了低密度奇偶校验码（LDPC）在点对点信道（PPC）和多址信道（MAC）上的有限块长可扩展性界。错误指数分析应用Gallager的错误指数来限制MAC中可实现的对称和非对称速率。分散型分析开始于从具有i.i.d.的随机码集合对随机编码联合（RCU）界的推广。将码字概括为随机码集合，其中码字可以是统计相关的;这种概括是有用的，因为诸如随机LDPC码的随机线性码的码字是相关的。应用RCU界产生改进的有限块长度误差界和渐近可扩展性的结果i.i.d.随机码和新的有限块长度的错误界和LDPC码的可扩展性结果。对于离散的，无记忆的信道，这些结果表明，LDPC码实现一阶和二阶的性能是最佳的PPC和相同的最佳先验结果的MAC。
2020-05-13 cs.IT math.IT
LDPC Codes with Soft Interference Cancellation for Uncoordinated Unsourced Multiple Access
本文对Pradhan等人提出的基于随机扩频的编码方案提出了一种新的增强方案。无源多址接入信道。原始编码方案的特点是结合连续消除列表解码器（SCLD）和硬输入软输出MMSE估计器的极化外码。相比之下，所提出的方案采用软输入软输出MMSE估计多用户检测。这是通过用服从置信传播解码的LDPC码替换基于SCLD的极化码来实现的。利用这种新颖的框架成功地在MMSE估计器和外码之间传递相关的软信息。LDPC码是使用密度演化技术精心设计的，以匹配迭代过程。这种增强的架构表现出显着的性能改进，并代表了国家的最先进的系统参数范围广泛。
2021-05-28 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
Sparse Code Transceiver Design for Unsourced Random Access with Analytical Power Division in Gaussian MAC
针对高斯多址信道无源随机接入，提出基于解析功率分配策略的稀疏码结构，在相同信道码设置下较现有方案提升约2.8 dB性能。
2025-05-04 cs.IT math.IT
Performance Analysis and Code Design for Resistive Random-Access Memory Using Channel Decomposition Approach
针对ReRAM阵列的潜路径问题，提出基于信道分解的性能分析与编码设计框架，推导有限长度性能界，设计出渐近逼近容量且接近该性能界的稀疏图信道码。
2024-12-09 cs.IT math.IT
Polar codes for the m-user multiple access channels
极化码被构造用于m用户多址接入信道（MAC），其输入字母表大小是素数。在连续消除解码下的块错误概率随块长度的平方根呈指数衰减。虽然通过该编码方案实现了总容量，但是可能无法实现对称容量区域中的一些点。在信道是线性信道的组合的情况下，我们提供了一个充分必要条件，其对称容量区域的信道特征的极化过程中被保存。我们还提供了一个充分条件，有一个总损失的优势面。
2011-12-08 cs.IT math.IT
LDPC Coded Multiuser Shaping for the Gaussian Multiple Access Channel
研究了输入星座和低密度奇偶校验（LDPC）码的联合设计，以逼近两用户高斯多址信道的对称容量。更具体地说，在每个用户处采用多级编码来构造高阶输入星座图，并且联合设计用户的星座图，以便最大化多用户成形增益。在接收端，多层编码的每一层在用户之间联合解码，而连续消除则跨层使用。使用EXIT图设计每个用户在每个层中使用的LDPC码，以支持指定的每层速率和SNR的用户之间的联合解码。数值模拟提供了验证建议的星座和LDPC码的设计。
2019-05-01 cs.IT math.IT
A Polar Code Based TIN-SIC Scheme for the Unsourced Random Access in the Quasi-Static Fading MAC
研究了准静态瑞利衰落信道中的无源随机接入问题。在先前的工作中，作者已经提出了基于联合的LDPC码的解决方案，并且将干扰视为噪声与连续干扰消除（TIN-SIC）解码器架构相结合。作者表明，TIN-SIC解码明显优于联合解码方法，并且从实现的角度来看要简单得多。在本文中，我们继续分析的TIN-SIC解码。本文推导了TIN-SIC译码器采用随机编码时的有限长度可扩展性界，并提出了一种实用的基于极化码的TIN-SIC译码方案。与基于LDPC码的解决方案相比，后者的性能变得明显更好，并且接近有限长度的可扩展性界限。
2020-05-14 cs.IT math.IT
Near-Capacity Detection and Decoding: Code Design for Dynamic User Loads in Gaussian Multiple Access Channels
本文认为，前向纠错（FEC）码设计接近的动态多址接入信道（MAC）的用户数量和各自的信号功率不断变化，类似于一个实际的无线蜂窝系统的情况下，容量。为了获得一个低复杂度的非正交多址接入（NOMA）方案，我们提出了一个串行级联的低密度奇偶校验（LDPC）码和重复码（REP），这种方式实现近高斯MAC（GMAC）容量性能，同时应付动态的MAC系统。通过匹配次优多用户检测器（MUD）的解析外信息传输（EXIT）函数和特定静态MAC系统的信道码，实现了LDPC码和REP码的联合优化，达到了接近GMAC的容量。我们表明，近容量的性能可以灵活地保持与相同的LDPC码的用户数和功率电平的变化无关。这种灵活性（或弹性）由REP码提供，充当“用户负载和功率均衡器”，显著简化了NOMA方案的实际实现，因为仅需要单个LDPC码来应对MAC系统的动态。
2019-07-19 cs.IT math.IT
Design of LDPC Codes for the Unequal Power Two-User Gaussian Multiple Access Channel
在这项工作中，我们描述了一个LDPC码的设计框架，不等功率两用户高斯多址信道使用EXIT图。结果表明，利用该方法设计的LDPC码的和速率可以接近两用户高斯多址信道的最大和速率。此外，我们提供的数值模拟结果表明，所设计的LDPC码的有限长度的性能优良。
2018-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
