具有不知情中继的瑞利衰落 MIMO 信道的信息瓶颈
信息论
2021-05-10 v2 math.IT
摘要
本文考虑了具有不知情中继的瑞利衰落多输入多输出（MIMO）信道的信息瓶颈（IB）问题。该中继被限制为在不知晓码本的情况下运行，即它执行不知情处理。此外，由于瓶颈约束，中继不可能在每个信道实现中向目的节点告知完美的信道状态信息（CSI）。为评估瓶颈速率，我们首先假设目的节点可无代价地获得完美 CSI，从而给出一个上界。然后，我们给出四种可达方案，每种方案均满足瓶颈约束并给出瓶颈速率的下界。在第一和第二种方案中，中继将中继-目的链路容量分为两部分，并向目的节点传达 CSI 及其观测。由于 CSI 传输，这两种方案的性能对 MIMO 信道维度（尤其是信道输入维度）敏感。为确保其在信道维度变大时仍表现良好，在第三和第四种可达方案中，中继仅向目的节点传输压缩观测。数值结果表明，通过简单的逐符号不知情中继处理与压缩，所提可达方案表现良好，并在广泛的相关系统参数下能给出非常接近上界的下界。
引用
@article{arxiv.2102.10675,
title = {Information Bottleneck for a Rayleigh Fading MIMO Channel with an Oblivious Relay},
author = {Hao Xu and Tianyu Yang and Giuseppe Caire and Shlomo Shamai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10675},
year = {2021}
}
备注
52 pages, 16 figures, submitted for publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2101.09790