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具有速率受限反馈且优于无反馈容量的广播信道编码方案

信息论 2016-02-19 v3 math.IT

摘要

我们提出了两种针对双接收端离散无记忆广播信道(BC)的编码方案,该信道具有来自一个或两个接收端的速率受限反馈。这些方案在一大类信道上优于无反馈容量区域,包括本文引入的\emph{严格本质上少噪声 BC}类。严格本质上少噪声 BC 的示例包括在两个接收端具有不等交叉概率或擦除概率的二进制对称 BC(BSBC)或二进制擦除 BC(BEBC)。当反馈速率足够大时,我们的方案恢复了先前已知的具有反馈的离散无记忆 BC 的所有容量结果。在这两种方案中,我们让接收端反馈关于其接收信号的量化消息。在第一种方案中,发射机简单地将从接收端 1 获得的量化信息\emph{中继}给接收端 2,反之亦然。这为每个接收端提供了输入信号的第二次观测,从而可以提高其解码性能,除非该 BC 是物理退化的。此外,每个接收端利用其描述自身输出的量化消息的知识,以达到与该消息根本未被传输时相同的性能。在第二种方案中,发射机首先\emph{重构并处理}量化输出信号,然后将结果作为公共更新信息发送给两个接收端。我们第二种方案的一个特例也适用于发射机具有严格因果状态信息且接收端具有因果状态信息的无反馈无记忆 BC。它恢复了该具有状态信息设置下的所有先前可达区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.6219,
  title  = {Coding Schemes with Rate-Limited Feedback that Improve over the Nofeedback Capacity for a Large Class of Broadcast Channels},
  author = {Youlong Wu and Michèle Wigger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.6219},
  year   = {2016}
}

备注

58 pages, 4 figures, accepted by IEEE Transactions on Information Theory