信源处具有非因果状态的中继信道容量界

我们考虑一个三终端状态依赖中继信道，其信道状态仅在信源处非因果地已知。此类模型可能对认知框架下的节点协作，即涉及认知无线电与非认知无线电的协作信号传输，具有研究意义。我们研究该通信模型的容量。一个主要问题源于中继节点不知道信道状态。对于离散无记忆模型，我们建立了信道容量的两个下界和一个上界。第一个下界通过一种编码方案获得，其中信源向中继和目的端描述信道状态，随后它们利用获得的描述来更好地传输信源的信息消息。第二个下界的编码方案通过以下方式弥补中继对信道状态的无知：首先在信源处计算若中继已知信道状态时本应发送的适当输入，然后将此适当输入传输给中继。中继简单地猜测所发送的输入并在下一块中将其发出。该上界是非平凡的，且考虑了中继和目的端对状态的无知。对于一般高斯模型，我们借鉴用于离散无记忆模型的思想，推导出信道容量的下界；并证明这些界在中继处噪声较小和较大时均为最优，而与干扰强度无关。此外，我们还考虑了一个特例模型，其中信源输入有两个分量，其中一个分量与状态无关。我们为离散无记忆和高斯情形均建立了一个更优的上界，并在若干特殊情形下刻画了容量。