一个编码器非因果已知状态而另一个编码器仅严格因果已知状态的多址信道容量域
信息论
2012-01-17 v1 math.IT
摘要
我们考虑一种双用户状态依赖多址信道，其中信道状态对一个编码器是非因果已知的，而对另一个编码器仅是严格因果已知的。两个编码器均传输一个公共消息，此外，非因果已知状态的编码器还传输一个独立消息。我们给出了该通信模型在无记忆离散（DM）和无记忆高斯两种情形下容量域的显式刻画。特别是，容量域分析表明，对于仅发送公共消息的编码器而言，仅严格因果地知晓状态在一般情况下具有效用。具体而言，在 DM 设定下，我们证明这种知识是有益的，并且通常会扩大容量域；而在高斯设定下，我们证明这种知识并无帮助，其容量与仅发送公共消息的编码器完全不知晓状态时的容量相同。分析还揭示了当这种知识有益时，仅发送公共消息的编码器利用仅严格因果状态知识的最优方式。编码器协作向解码器传递状态的有损版本，同时通过广义 Gel'fand-Pinsker 分箱（binning）传输信息消息。该问题中尤为重要的是：1) 执行状态压缩的最优方式，以及 2) 压缩索引是否应被唯一解码。我们证明，无论是采用类似噪声网络编码（noisy network coding）的压缩（即无分箱且非唯一解码），还是采用带有反向解码及非唯一或唯一解码的 Wyner-Ziv 分箱压缩，均为最优策略。
引用
@article{arxiv.1201.3278,
title = {Capacity Region of Multiple Access Channel with States Known Noncausally at One Encoder and Only Strictly Causally at the Other Encoder},
author = {Abdellatif Zaidi and Pablo Piantanida and Shlomo Shamai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.3278},
year = {2012}
}
备注
Submitted to the IEEE Transactions on Information Theory, 38 pages, 2 figures