带反馈的分层数据包擦除广播信道的容量与稳定区域
信息论
2021-09-10 v1 math.IT
摘要
本文重点研究发射端具有信道输出反馈（COF）的分层数据包擦除广播信道（LPE-BC）。LPE-BC是Tse和Yates最近提出的衰落高斯广播信道的高信噪比近似，他们在无COF的情况下刻画了任意用户数和任意层数的容量区域。本文按以下思路对该信道模型进行了比较性概述：首先，给出了容量区域（积压到达下的可达速率集合）的内界和外界：a）基于物理退化广播信道思想的新外界，以及b）针对两用户和任意层数的带COF的LPE-BC的内界。接着，推导了同一模型下稳定区域（使数据包到达队列稳定的外生到达速率集合）的内界。容量区域内界推广了过去关于两用户擦除广播信道的结果，该信道是仅有一层的带COF的LPE-BC的特例。其新颖之处在于使用了用户间和层间网络编码重传（针对那些仅被非目标用户接收的数据包），其中每个随机线性组合可能涉及最初在任意层上发送的、以任意用户为目标的数据包。对于 个用户和 层的情况，容量区域和稳定区域的内界重合；两者都策略性地采用了这种新颖的重传协议。对于 层的情况，通过傅里叶-莫茨金消元法推导了稳定区域内界与容量外界重合的充分条件，从而表明在这些情况下容量区域和稳定区域是一致的。
引用
@article{arxiv.2109.03938,
title = {Capacity and Stability Regions for Layered Packet Erasure Broadcast Channels with Feedback},
author = {Siyao Li and Daniela Tuninetti and Natasha Devroye and Hulya Seferoglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.03938},
year = {2021}
}