具有因果和非因果侧信息的容量——统一视角
信息论
2007-07-13 v2 math.IT
摘要
我们识别出适用于单用户信道、多用户信道、退化广播信道和退化中继信道的容量表达式的共同底层形式。在获得该共同形式后，我们发现当所有发射方侧信息也传递给所有接收方时，单用户信道、多用户信道、退化广播信道和退化中继信道的因果和非因果侧信息下的总容量是相同的。我们开发了一个借助妖术的外界界限，表明当妖术为接收方提供 n 位侧信息时，导致的容量改进最多不超过 n 位。将这两个结果结合起来，我们能够界定因果侧信息与非因果侧信息在单用户以及各种多用户通信场景下的相对容量优势。通过随机接入信道的示例演示了这些容量界限的应用。有趣的是，容量结果表明，尽管当前无线系统中常见的过度MAC层开销可以通过跨越多个接入块进行编码而被避免。还显示了即使在发射方处仅添加 1 位侧信息，也会导致容量的无限提升。作为副作用，我们获得了当发射方的侧信息为因果且可能与接收方的侧信息相关时的多用户信道的总容量。
引用
@article{arxiv.cs/0511001,
title = {Capacity with Causal and Non-Causal Side Information - A Unified View},
author = {Syed A. Jafar},
journal= {arXiv preprint arXiv:cs/0511001},
year = {2007}
}
备注
This work was presented in part at the IEEE Communication Theory Workshop, June 12-15, 2005 and at the Forty-third Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Sept. 28-30, 2005