具有多层消息的缓存辅助高斯广播信道容量域研究

研究了一个缓存辅助的 $K$ 用户高斯广播信道（BC）。发送端拥有一个包含 $N$ 个文件的库，每个用户从中请求一个文件。用户配备有不同大小的缓存，这些缓存在集中式方式下于不知晓用户请求的情况下被填充。与已有文献不同，假设每个文件可以不同速率投递给不同用户，这可能对应于底层内容的不同质量表示，例如可伸缩编码视频段。相应地，系统性能不是由单一可达速率刻画，而是由速率元组刻画，其对应于用户请求可被投递的速率向量。目标是通过设计联合缓存与信道编码方案以及跨用户的缓存分配，给定总缓存容量下刻画所有可达速率元组的集合。假设用户按信道质量递增排序，每个文件被编码为 $K$ 层，且仅将所请求文件的前 $k$ 层投递给用户 $k$，$k=1,...,K$。提出了三种不同的编码方案，其区别在于通过 BC 投递编码内容的方式；具体地，研究了时分、叠加和脏纸编码方案。刻画了相应的可达速率域，并与一个新的外界界进行比较。据我们所知，这是首个研究在缓存辅助含噪 BC 上以不同速率投递文件的工作。